本文基于Unity2020.2，URP10，更新于20210303

本文初版內(nèi)容翻譯自：https://teodutra.com/unity/shaders/urp/graphics/2020/05/18/From-Built-in-to-URP/

譯者：大智
后續(xù)補充：大智

內(nèi)置管線Shader升級到URP詳細手冊

總體結(jié)構(gòu)

1、在SubShader的Tags中添加"RenderPipeline" = "UniversalPipeline"
2、所有URP著色器都是HLSL編寫的，使用宏HLSL包含的shader代碼
3、使用HLSLINCLUDE替代CGINCLUDE

Include文件

其他有用的包括：

• Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/SpaceTransforms.hlsl
• Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/ShaderVariablesFunctions.hlsl
• Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/Common.hlsl
• Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Input.hlsl
• Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/Color.hlsl
• Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/DeclareDepthTexture.hlsl
• Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/DeclareOpaqueTextue.hlsl

燈光模式LightMode

支持的其他照明模式包括：

• DepthOnly
• Meta (for lightmap baking)
• Universal2D

變體Variants

URP支持某些變體，因此，根據(jù)你使用的功能，可能需要使用#pragma multi_compile添加一些關(guān)鍵字：

• _MAIN_LIGHT_SHADOWS
• _MAIN_LIGHT_SHADOWS_CASCADE
• _ADDITIONAL_LIGHTS_VERTEX
• _ADDITIONAL_LIGHTS
• _ADDITIONAL_LIGHT_SHADOWS
• _SHADOWS_SOFT
• _MIXED_LIGHTING_SUBTRACTIVE

預(yù)定義的著色器宏

輔助宏

陰影貼圖

必須include “Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Shadows.hlsl”

紋理/采樣器聲明宏

Unity有很多紋理/采樣器宏來改善API之間的交叉兼容性，但是人們并不習(xí)慣使用它們。URP中這些宏的名稱有所變化。由于數(shù)量很多，全部的宏可以在API includes中查看，下面主要列舉一些常用的：

需要注意SCREENSPACE_TEXTURE變成了TEXTURE2D_X。如果你想要在VR中（Single Pass Instanced 或 Multi-view 模式）制作屏幕效果，你必須使用TEXTURE2D_X定義紋理。這個宏會為你處理正確的紋理聲明（是否為數(shù)組）。對這個紋理采樣的時候必須使用SAMPLE_TEXTURE2D_X，并且對uv使用UnityStereoTransformScreenSpaceTex。

Shader輔助函數(shù)

下列函數(shù)可以在此文件中找到：“Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/SpaceTransforms.hlsl”.

頂點轉(zhuǎn)換函數(shù)

法線轉(zhuǎn)換函數(shù)

通用輔助函數(shù)

前向渲染輔助函數(shù)

屏幕空間輔助函數(shù)

頂點照明輔助函數(shù)↑

可以在“Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/Common.hlsl”中找到很多工具函數(shù)。

內(nèi)置著色器變量

除了光照相關(guān)的變量外，其他的變量名都基本沒變

照明↑

如果要使用循環(huán)所有其他燈光GetAdditionalLight(...)，GetAdditionalLightsCount()可以使用來查詢其他燈光計數(shù)。

其他

陰影

有關(guān)陰影的更多信息，“Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Shadows.hlsl”

霧

有關(guān)霧的更多信息，“Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/ShaderVariablesFunctions.hlsl”.

深度

要使用相機深度紋理，需要include “Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/DeclareDepthTexture.hlsl” ，然后會自動聲明_CameraDepthTexture，也會包含輔助函數(shù)SampleSceneDepth(...)和LoadSceneDepth(...)。

其他中的其他

后處理/視覺特效

URP不支持OnPreCull，OnPreRender，OnPostRender和OnRenderImage這些方法。URP支持OnRenderObject和OnWillRenderObject，但是如果在URP中使用你可能會發(fā)現(xiàn)問題。因此，如果你曾經(jīng)在舊管線創(chuàng)建視覺效果時使用它們，那么現(xiàn)在你需要學(xué)習(xí)新方法了。URP包含以下注入點：

• beginCameraRendering(ScriptableRenderContext context, Camera camera)
• endCameraRendering(ScriptableRenderContext context, Camera camera)
• beginFrameRendering(ScriptableRenderContext context,Camera[] cameras)
• endFrameRendering(ScriptableRenderContext context,Camera[] cameras)

用法示例：

void OnEnable()
{
    RenderPipelineManager.beginCameraRendering += MyCameraRendering;
}

void OnDisable()
{
    RenderPipelineManager.beginCameraRendering -= MyCameraRendering;
}

void MyCameraRendering(ScriptableRenderContext context, Camera camera)
{
    ...
    if(camera == myEffectCamera)
    {
    ...
    }
    ...
}

就像我說的那樣，OnWillRenderObject是受支持的，但是，如果你需要在其中執(zhí)行渲染調(diào)用（例如，水反射/折射），它將無法正常工作。調(diào)用Camera.Render()，你將看到以下消息：

Recursive rendering is not supported in SRP (are you calling Camera.Render from within a render pipeline?)

翻譯過來就是：

SRP不支持遞歸渲染（你是從渲染管道中調(diào)用Camera.Render嗎？）

在這種情況下，URP中應(yīng)該將OnWillRenderObject替換為begin/endCameraRendering（如上面的例子），并調(diào)用RenderSingleCamera()，而不是 Camera.Render()。更改上面的示例，你將獲得以下內(nèi)容

void MyCameraRendering(ScriptableRenderContext context, Camera camera)
{
    ...
    if(camera == myEffectCamera)
    {
    ...
        UniversalRenderPipeline.RenderSingleCamera(context, camera);
    }
    ...
}

使用后處理的另一種方法是使用ScriptableRendererFeature。這篇文章很好地解釋了使用RenderFeature的描邊效果。ScriptableRendererFeature可以讓你將ScriptableRenderPass(es)注入到渲染管線的不同階段，因此是創(chuàng)建后處理效果的強大工具。注入位置可以包含以下：

• BeforeRendering
• BeforeRenderingShadows
• AfterRenderingShadows
• BeforeRenderingPrepasses
• AfterRenderingPrePasses
• BeforeRenderingOpaques
• AfterRenderingOpaques
• BeforeRenderingSkybox
• AfterRenderingSkybox
• BeforeRenderingTransparents
• AfterRenderingTransparents
• BeforeRenderingPostProcessing
• AfterRenderingPostProcessing
• AfterRendering

這是ScriptableRendererFeature使用自定義材質(zhì)執(zhí)行blit的簡單示例：

public class CustomRenderPassFeature : ScriptableRendererFeature
{
    class CustomRenderPass : ScriptableRenderPass
    {
        CustomRPSettings _CustomRPSettings;
        RenderTargetHandle _TemporaryColorTexture;

        private RenderTargetIdentifier _Source;
        private RenderTargetHandle _Destination;

        public CustomRenderPass(CustomRPSettings settings)
        {
            _CustomRPSettings = settings;
        }

        public void Setup(RenderTargetIdentifier source, RenderTargetHandle destination)
        {
            _Source = source;
            _Destination = destination;
        }

        public override void Configure(CommandBuffer cmd, RenderTextureDescriptor cameraTextureDescriptor)
        {
            _TemporaryColorTexture.Init("_TemporaryColorTexture");
        }

        public override void Execute(ScriptableRenderContext context, ref RenderingData renderingData)
        {
            CommandBuffer cmd = CommandBufferPool.Get("My Pass");

            if (_Destination == RenderTargetHandle.CameraTarget)
            {
                cmd.GetTemporaryRT(_TemporaryColorTexture.id, renderingData.cameraData.cameraTargetDescriptor, FilterMode.Point);
                cmd.Blit(_Source, _TemporaryColorTexture.Identifier());
                cmd.Blit(_TemporaryColorTexture.Identifier(), _Source, _CustomRPSettings.m_Material);
            }
            else
            {
                cmd.Blit(_Source, _Destination.Identifier(), _CustomRPSettings.m_Material, 0);
            }

            context.ExecuteCommandBuffer(cmd);
            CommandBufferPool.Release(cmd);
        }

        public override void FrameCleanup(CommandBuffer cmd)
        {
            if (_Destination == RenderTargetHandle.CameraTarget)
            {
                cmd.ReleaseTemporaryRT(_TemporaryColorTexture.id);
            }
        }
    }

    [System.Serializable]
    public class CustomRPSettings
    {
        public Material m_Material;
    }

    public CustomRPSettings m_CustomRPSettings = new CustomRPSettings();
    CustomRenderPass _ScriptablePass;

    public override void Create()
    {
        _ScriptablePass = new CustomRenderPass(m_CustomRPSettings);

        _ScriptablePass.renderPassEvent = RenderPassEvent.AfterRenderingOpaques;
    }

    public override void AddRenderPasses(ScriptableRenderer renderer, ref RenderingData renderingData)
    {
        _ScriptablePass.Setup(renderer.cameraColorTarget, RenderTargetHandle.CameraTarget);
        renderer.EnqueuePass(_ScriptablePass);
    }
}

你可以通過單擊“Create > Rendering > Universal Render Pipeline > Renderer Feature”來創(chuàng)建一個ScriptableRendererFeature。你創(chuàng)建的功能必須添加到你的中ForwardRenderer。為此，選擇ForwardRenderer，單擊Add Renderer Feature，然后選擇要添加的功能。你可以在Inspector中公開屬性，例如上面的例子中包含了一個材質(zhì)球?qū)傩浴?/p>

結(jié)語

由于Unity和URP、SRP都在快速迭代更新，本文也會不定時更新。如果有問題，你可以在本文原文中評論，也可以通過微信：zhz11235或者QQ：329541945找到我。