前言

? ? ? 我們之前研究過為什么Unity的UI可以合批，是因為使用了相同的材質(zhì)進行渲染，UI上不同圖片渲染是通過把圖片打成一張圖集后，使用Image組件對頂點填充了不同的UV值實現(xiàn)的。
? ? ? 那么有沒有什么辦法可以讓3D的物體也像UI一樣，使用相同材質(zhì)，但是可以表現(xiàn)出不一樣的樣子呢（比如顏色/位置等）？
? ? ? 我們知道unity有兩種傳統(tǒng)的批處理的方式：靜態(tài)批處理，動態(tài)批處理。其中動態(tài)批處理可以實現(xiàn)讓物體使用相同的材質(zhì)，擁有不同的位置信息。但是動態(tài)批處理的局限性很高（頂點數(shù)限制，PASS數(shù)限制等）。
? ? ? Unity在5.4及以后的版本支持了一種新的批處理方式：GPU Instancing。通過這種方式，我們可以給同一材質(zhì)傳遞一些不同的信息，進而渲染出不同的效果。
? ? ? GPU Instancing官方文檔

1.使用Unity的Standard材質(zhì)

? ? ? 首先，為了避免動態(tài)批處理影響我們觀察GPU Instance的結(jié)果，我們要先把動態(tài)批處理關(guān)掉（在Build Setting中的Player Setting中）：

關(guān)閉動態(tài)批處理

? ? ? 然后我們在unity中新建一個材質(zhì)球，把面板上的GPU Instancing選項勾上，新建幾個cube得到的結(jié)果是這樣的：

16個cube的GPUInstancing

? ? ?WTF?16個cube居然有67個Batches?這哪里優(yōu)化了，分明是負優(yōu)化好吧。。。
? ? ?這里我們讀一下文檔，文檔中介紹說我們需要修改一下我們的shader以支持GPUInstancing

#pragma multi_compile_instancing
 struct appdata
            {
                float4 vertex : POSITION;
                UNITY_VERTEX_INPUT_INSTANCE_ID
            };

? ? ?因為我使用的是舊版本的unity，看了一下stanard材質(zhì)中并沒有相關(guān)的宏定義，以下是我使用的standard材質(zhì)的shader：

            #pragma shader_feature _NORMALMAP
            #pragma shader_feature _ _ALPHATEST_ON _ALPHABLEND_ON _ALPHAPREMULTIPLY_ON
            #pragma shader_feature _EMISSION
            #pragma shader_feature _METALLICGLOSSMAP 
            #pragma shader_feature ___ _DETAIL_MULX2
            #pragma shader_feature _PARALLAXMAP
            
            #pragma multi_compile_fwdbase
            #pragma multi_compile_fog
            
            #pragma vertex vertForwardBase
            #pragma fragment fragForwardBase

            #include "UnityStandardCore.cginc"
            ENDCG

2.使用文檔提供的demo進行實驗

? ? ?文檔中提供了一個shader和一個腳本作為例子，我們就用我們之前的cube們進行實驗。

使用了demo中的shader后

? ? ?在使用了文檔中提供的例子后，cube們真的可以通過一個DC繪制出來了。

再通過腳本中對顏色的控制，實現(xiàn)了一個DC中繪制不同顏色的相同材質(zhì)

? ? ?shader代碼：

Shader "SimplestInstancedShader"
{
    Properties
    {
        _Color("Color", Color) = (1, 1, 1, 1)
    }

        SubShader
    {
        Tags{ "RenderType" = "Opaque" }
        LOD 100

        Pass
    {
        CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#pragma multi_compile_instancing
#include "UnityCG.cginc"

    struct appdata
    {
        float4 vertex : POSITION;
        UNITY_VERTEX_INPUT_INSTANCE_ID
    };

    struct v2f
    {
        float4 vertex : SV_POSITION;
        UNITY_VERTEX_INPUT_INSTANCE_ID // necessary only if you want to access instanced properties in fragment Shader.
    };

        UNITY_INSTANCING_BUFFER_START(Props)
        UNITY_DEFINE_INSTANCED_PROP(float4, _Color)
        UNITY_INSTANCING_BUFFER_END(Props)

        v2f vert(appdata v)
    {
        v2f o;

        UNITY_SETUP_INSTANCE_ID(v);
        UNITY_TRANSFER_INSTANCE_ID(v, o); // necessary only if you want to access instanced properties in the fragment Shader.

        o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
        return o;
    }

    fixed4 frag(v2f i) : SV_Target
    {
        UNITY_SETUP_INSTANCE_ID(i); // necessary only if any instanced properties are going to be accessed in the fragment Shader.
        return  UNITY_ACCESS_INSTANCED_PROP(Props, _Color);
    }
        ENDCG
    }
    }
}

? ? ? C#中，使用同一個Block進行存儲不同的顏色值，給相同的材質(zhì)賦予同一個Block，才能進行批處理，其中除了可以存color類型，還可以存float，texture，Matrix等類型，以實現(xiàn)不同的需求。代碼：

        MaterialPropertyBlock props = new MaterialPropertyBlock();
        MeshRenderer renderer;

        foreach (GameObject obj in objects)
        {
            float r = Random.Range(0.0f, 1.0f);
            float g = Random.Range(0.0f, 1.0f);
            float b = Random.Range(0.0f, 1.0f);
            props.SetColor("_Color", new Color(r, g, b));

            renderer = obj.GetComponent<MeshRenderer>();
            renderer.SetPropertyBlock(props);
        }

參考資料：

GPU Instancing官方文檔
http://www.cnblogs.com/murongxiaopifu/p/7250772.html
http://www.manew.com/thread-50914-1-1.html