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编程问答

Unity 内置渲染管线转URP

發布時間：2023/12/20 编程问答 30 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 Unity 内置渲染管线转URP 小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

一、CG 替換 HLSL

未使用光照計算的shader升級后不做修改仍然可以使用，但是可能會不兼容SRP Batcher，所以仍然需要修改，使用了光照計算的shader必須要修改。

SubShader的Tags中增加 “RenderPipeline”="UniversalPipeline"聲明

要保證多pass物體正確繪制，需要確保有個pass打上 UniversalForward 的tag，其余pass有 SRPDefaultUnlit的tag也行，沒有也行。

HLSLPROGRAM 替換 CGPROGRAM
HLSLINCLUDE 替換 INCLUDE
ENDHLSL 替換 ENDCG

fixed 替換為：half 或者 float

FallBack
FallBack “Hidden/Universal Render Pipeline/FallbackError”

LightMode

"LightMode" 要改為URP支持的模式，比如 "LightMode" = "Forward" 替換為 "LightMode" = "UniversalForward"其他常用URP的mode類型："LightMode" = "Universal2D""LightMode" = "Meta""LightMode" = "DepthOnly""LightMode" = "ShadowCaster"

使用URP ShaderLibrary引用Core.hlsl替換內置渲染管線中的UnityCG.cginc

#include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Core.hlsl" 替換 #include "UnityCG.cginc"

其他庫類似：

#include "Lighting.HLSLinc" 替換為： #include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/Shaders/LitInput.hlsl" #include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/Shaders/LitForwardPass.hlsl"陰影： #include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/Shaders/ShadowCasterPass.hlsl"

內置結構體、內置函數和矩陣

appdata_full 這種結構體不能用了，如何一一替換我就不舉例了
內置函數和矩陣需要查閱Packages/Universal RP/ShaderLibrary/UnityInput
內置結構體、函數需要查閱
Packages/Universal RP/ShaderLibrary/Input
Packages/Universal RP/ShaderLibrary/Core

使用 TransformObjectToHClip 替換 UnityObjectToClipPos
或者改成如下寫法：

Varyings vert(Attributes IN) {Varyings OUT;VertexPositionInputs positionInputs = GetVertexPositionInputs(IN.positionOS.xyz);OUT.positionCS = positionInputs.positionCS;// Or this ://OUT.positionCS = TransformObjectToHClip(IN.positionOS.xyz);OUT.uv = TRANSFORM_TEX(IN.uv, _BaseMap);OUT.color = IN.color;return OUT; }

GetVertexPositionInputs 計算不同坐標系中的位置，結果包含世界坐標系坐標，觀察坐標系坐標，裁剪坐標系坐標，標準設備坐標系坐標，未使用到的坐標不會被包含到編譯出的shader中，所以不會有額外的不必要的計算量。TRANSFORM_TEX 在內置渲染管線和URP中都可以用。GetVertexNormalInputs 可以將法線和切線從對象坐標系變換到世界坐標系。也可以用 TransformObjectToWorldNormal(IN.normalOS) 代替。

VertexNormalInputs normalInputs = GetVertexNormalInputs(IN.normalOS, IN.tangentOS);

在URP中紋理和采樣器的定義改成如下寫法：

// 將_BaseMap聲明為Texture2D對象TEXTURE2D(_MainTex);// 將_BaseMap聲明為Texture2D對象SAMPLER(sampler_MainTex);float4 frag (v2f i) : SV_Target{float4 col = SAMPLE_TEXTURE2D(_BaseMap,sampler_BaseMap, i.texcoord);return col;}

區分 multi_compile 和 shader_feature，剝離不需要的編譯選項，減少shader變體。

https://zhuanlan.zhihu.com/p/77043332

https://www.jianshu.com/p/8750704a2f4c

URP不支持表面著色器，URP ShaderLibrary 中處理光照計算的函數在 Lighting.hlsl中，該文件需要手動include。

//這些編譯指令用于接收陰影 #pragma multi_compile _ _MAIN_LIGHT_SHADOWS #pragma multi_compile _ _MAIN_LIGHT_SHADOWS_CASCADE #pragma multi_compile _ _SHADOWS_SOFT#include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Lighting.hlsl"

當使用Lighting.hlsl支持光照和陰影，應該添加下面的編譯選項，如果沒有定義，ShaderLibrary會跳過一些計算。

// Main Light Shadows #pragma multi_compile _ _MAIN_LIGHT_SHADOWS #pragma multi_compile _ _MAIN_LIGHT_SHADOWS_CASCADE// Additional Lights & Shadows #pragma multi_compile _ _ADDITIONAL_LIGHTS_VERTEX _ADDITIONAL_LIGHTS #pragma multi_compile _ _ADDITIONAL_LIGHT_SHADOWS// Soft Shadows #pragma multi_compile _ _SHADOWS_SOFT// Other (Mixed lighting, baked lightmaps, fog) #pragma multi_compile _ _MIXED_LIGHTING_SUBTRACTIVE #pragma multi_compile _ DIRLIGHTMAP_COMBINED #pragma multi_compile _ LIGHTMAP_ON #pragma multi_compile_fog// Supporting shadows will also require passing a positionWS, // and shadowCoord into the fragment shader, again you'll have // to see the Lighting sections for actual examples.

接受投影：

#include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Lighting.hlsl" #pragma multi_compile _ _MAIN_LIGHT_SHADOWS #pragma multi_compile _ _MAIN_LIGHT_SHADOWS_CASCADEfloat4 frag (v2f i) : SV_Target {float4 shadowCoords = TransformWorldToShadowCoord(i.worldPos);Light mainLight = GetMainLight(shadowCoords);//陰影實時遮擋half shadow = mainLight.shadowAttenuation;return shadow; } 被投影： //新加一個passUsePass "Universal Render Pipeline/Lit/ShadowCaster"

為了處理霧，使用ComputeFogFactor 和 MixFog 函數。

#pragma multi_compile_fogstruct Varyings {...half fogFactor : TEXCOORD5;// or whatever unused texcoord// if none are unused pack it together with a half3 or something } ...// In the vertex shader : half fogFactor = ComputeFogFactor(positionInputs.positionCS.z);// In the fragment, just before returning the color : color.rgb = MixFog(color.rgb, IN.fogFactor);

二、多Pass問題：

在URP中是使用的single-pass前向渲染，也就是單Pass。
轉URP的時候我們會發現以前多Pass的shader會異常，只會渲染第一個Pass。

如果我們確實需要多Pass怎么辦？

我們可以通過設置第一個Pass的LightMode為：UniversalForward就行了。

例如：

Shader "lcl/Shader" { Properties { _Color("Color", Color) = (1,1,1,1)_MainTex("Albedo", 2D) = "white" {} } SubShader {LOD 100Lighting OffPass{Tags { "LightMode"="UniversalForward"}...}Pass { Tags {"LightMode"="SRPDefaultUnlit"}...} }

但是不推薦多Pass渲染，因為會打斷 SRP Batcher，使DrawCall增加。（當然如果沒使用SRP Batcher則不影響）

具體什么是SRP Batcher可以參考這里

https://zhuanlan.zhihu.com/p/165574008
https://zhuanlan.zhihu.com/p/165388825

·如果確實需要可以通過RendererFeatures實現多Pass效果

三、兼容SRP Batcher：

首先需要勾選 SRP Batcher。

shader代碼修改：

Shader中所有的內置屬性例如unity_ObjectToWorld，unity_SHAr等，都要在一個名為UnityPerDraw的CBUFFER中聲明;
所有的Material屬性都要在一個名為UnityPerMaterial的CBUFFER中聲明。

CBUFFER_START(UnityPerMaterial) //Properties CBUFFER_ENDCBUFFER_START(UnityPerDraw)float4x4 unity_ObjectToWorld; CBUFFER_END

例如：

Properties { _Color1 ("Color 1", Color) = (1,1,1,1) _Color2 ("Color 2", Color) = (1,1,1,1) }//原本的寫法 //float4 _Color1; //float4 _Color2;//兼容SRP Batcher的寫法 CBUFFER_START(UnityPerMaterial) float4 _Color1; float4 _Color2; CBUFFER_ENDCBUFFER_START(UnityPerDraw)float4x4 unity_ObjectToWorld; CBUFFER_END

如果shader報錯：Shader error in ‘Unlit/SampleUnlit’: redefinition of ‘unity_ObjectToWorld’，重復定義，如果自己的shader代碼里面沒有，那么就是引入了其他的庫文件里面包含了該變量。

最后，我們看Shader的面板，如果出現了類似的提示：

則表示該屬性未包含在 CBUFFER_START(UnityPerMaterial) 里面。

注意：如果Shader使用了多Pass渲染，則會打斷 SRP Batcher。

參考鏈接：

https://zhuanlan.zhihu.com/p/254810253

https://blog.csdn.net/wannaconquer/article/details/114092927

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Unity 内置渲染管线转URP的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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