1.unity urp源码学习一（渲染流程）
2.URP（渲染管线定义，光线光线源码解析）
3.游戏引擎随笔 0x29：UE5 Lumen 源码解析（一）原理篇
4.UE4源码剖析——光照贴图(LightMap) 之 由烘焙到渲染流程
5.体渲染原理及WebGL实现Volume Rendering
6.《Unity 3D 内建着色器源码剖析》第七章 Unity3D全局光照和阴影

unity urp源码学习一（渲染流程）

       sprt的一些基础:

       绘制出物体的关键代码涉及设置shader标签（例如"LightMode" = "CustomLit"），以确保管线能够获取正确的源码源码shader并绘制物体。排序设置（sortingSettings）管理渲染顺序，光线光线如不透明物体从前至后排序，渲染渲染透明物体从后至前，源码源码facebook php 源码以减少过绘制。光线光线逐物体数据的渲染渲染启用、动态合批和gpuinstance支持，源码源码以及主光源索引等配置均在此进行调整。光线光线

       过滤规则（filteringSettings）允许选择性绘制cullingResults中的渲染渲染几何体，依据RenderQueue和LayerMask等条件进行过滤。源码源码

       提交渲染命令是光线光线关键步骤，无论使用context还是渲染渲染commandbuffer，调用完毕后必须执行提交操作。源码源码例如，context.DrawRenderers()用于绘制场景中的网格体，本质上是执行commandbuffer以渲染网格体。

       sprt管线的基本流程涉及context的命令贯穿整个渲染流程。例如，首次调用渲染不透明物体，随后可能调用渲染半透明物体、天空盒、特定层渲染等。流程大致如下：

       多相机情况也通过单个context实现渲染。

       urp渲染流程概览:

       渲染流程始于遍历相机，如果是游戏相机，则调用RenderCameraStack函数。此函数区分base相机和Overlay相机：base相机遍历渲染自身及其挂载的Overlay相机，并将Overlay内容覆盖到base相机上；Overlay相机仅返回，不进行渲染操作。

       RenderCameraStack函数接受CameraData参数，其中包含各种pass信息。添加pass到m_ActiveRenderPassQueue队列是关键步骤，各种pass类实例由此添加至队列。

       以DrawObjectsPass为例，其渲染流程在UniversialRenderer.cs中实现。rapidScada源码解读首先在Setup函数中将pass添加到队列，执行时，执行队列内的pass，并按顺序提交渲染操作。

URP（渲染管线定义，源码解析）

       本文详细解析了Unity渲染管线(URP)的内部工作原理和源码结构，深入探讨了URP如何实现高效的渲染流程和丰富的渲染特性。首先，我们介绍了UnityEngine.CoreModule和UnityEngine.Rendering.Universal命名空间的基本概念，理解了它们在URP中的角色。然后，通过查找CreatePipeline方法和分析UniversalRenderPipeline实例的内部结构，揭示了URP实例化和初始化的过程。

       在渲染管线实例阶段，我们聚焦于UniversalRenderPipeline实例的Render方法，以及它在每帧执行的任务，特别是Profiling器的使用，这为性能优化提供了重要的工具。接着，文章深入探讨了ScriptableRenderer类，它实现了渲染策略，包括剔除、照明以及效果支持的描述，展示了其在渲染过程中如何与摄像机交互。

       对于渲染过程的细节，文章详细说明了从设置图形参数、执行剔除、初始化光照、执行渲染Pass到后处理阶段的流程。特别关注了渲染Pass的执行，以及如何通过自定义RenderPass来扩展URP的功能。在渲染结束后，文章还介绍了如何使用ProfilingScope进行性能分析，为优化渲染管线提供了实用的工具。

       综上所述，本文以深入的源码写补码技术细节，全面解析了Unity URP渲染管线的内部机制，旨在帮助开发者更好地理解URP的实现原理，进而优化其应用中的渲染性能。

游戏引擎随笔 0x：UE5 Lumen 源码解析（一）原理篇

       实时全局光照的追求一直是图形渲染界的焦点。随着GPU硬件光线追踪技术的兴起，Epic Games的Unreal Engine 5推出了Lumen，一个结合SDF、Voxel Lighting、Radiosity等技术的软件光线追踪系统。Lumen的实现极其复杂，涉及个Pass，近5.6万行C++代码和2万行Shader，与Nanite、Virtual Shadow Map等系统紧密集成，并支持混合使用硬件和软件光线追踪。

       本系列将逐步解析Lumen，从原理入手。Lumen以简化间接光照（主要由漫反射构成）为核心，采用Monte Carlo积分方法估算，利用Ray Tracing获取Radiance，生成Irradiance，最终得到光照值。它的核心是Radiance的计算、缓存和查询，以及这些操作的高效整合。

       数学原理上，Lumen依赖渲染方程，通过离散采样近似无限积分。它主要处理Diffuse部分，利用Lambert Diffuse和Ray Tracing获取Radiance。加速结构方面，Lumen利用SDF Ray Marching在无需硬件支持的情况下实现高效的SWRT。

       Surface Cache是关键技术，通过预生成的低分辨率材质属性图集，高效获取Hit Point的Material Attribute，结合SDF Tracing，ce源码lazarus为Lumen提供了实时性能。Radiance Cache则是将Direct Lighting结果保存，便于后续的光照计算和全局光照的无限反弹。

       Lumen构建了一个由DF和Surface Cache构成的低精度场景表示，即Lumen Scene，负责Mesh DF更新、Global DF合并和Surface Cache更新。通过Screen Space Probe的自适应放置，Lumen实现了高效的光照追踪和降噪处理。

       总体流程包括Lumen Scene更新、Lighting计算和Final Gather，涉及众多数据流和过程，通过3D Texture和Spatial Filtering进行降噪和Light Scattering的处理。后续篇章将深入源码，以更详细的方式揭示Lumen的实现细节和优化策略。

UE4源码剖析——光照贴图(LightMap) 之 由烘焙到渲染流程

       在离线编辑器阶段，通过构建（Build）按钮启动光照烘焙流程，UE4引擎在构建场景光照、反射球信息、预计算静态网格可见性、构建导航网格、构建HLOD、构建流式贴图等，仅关注光照相关只构建光照（Build Lighting Only）阶段，Lightmass系统负责计算光照，Swarm分布式工具加速并分担计算任务。

       Swarm初始化并启动烘焙流程，Startup阶段计算光照构建的关卡与灯光信息，统计静态几何体数据并初始化Swarm，Swarm分为协调与代理程序，负责数据导出与任务分配。AmortizedExport阶段进行分摊式数据导出，SwarmKickoff阶段Swarm全面启动，AsynchronousBuilding阶段消费者程序执行任务，完成光照信息计算。AutoApplyingImport阶段根据配置决定是源码变号否自动导入烘焙结果，WaitingForImport与ImportRequested阶段等待导入烘焙数据，Import阶段完成数据导入，Finished阶段地图构建完成。

       光照贴图合并大图过程，为每个静态几何体独立生成光照贴图后，UE4将多张贴图尽可能合并到一张大贴图中，以优化IO加载与渲染性能。合并算法简单，通过排序、读取最大尺寸限制与重新摆放光照贴图完成。

       贴图像素设置与Mipmap生成，合并后的光照贴图设置像素值，为每种类型的光照贴图创建，最终将数据以真实形式存储。贴图包含SkyOcclusionTexture、AOMaterialMaskTexture、ShadowMapTexture与低分辨率系数贴图。

       贴图渲染资源合并中，判断不同几何体使用的贴图集合是否一致，优化判断效率。创建FLightmapClusterResourceInput类代表贴图集合，并统计所有集合用于判断几何体是否使用相同贴图集合。

       运行时光照贴图传递到Shader流程包括UE4几何体渲染架构窥探、光照信息存储、赋值LCI与生成渲染批次、绑定Shader。FLODInfo类存储光照信息，FMeshBatchElement中设置LCI字段，FBasePassMeshProcessor绑定贴图集合到Shader。在Shader代码中访问LightmapResourceCluster变量访问贴图集合中的光照贴图。

       UE4通过Swarm分布式框架、Lightmass光照系统与优化的贴图合并与传递流程，实现了高效、实时的光照计算与渲染。

       以上内容详细介绍了UE4引擎中光照贴图从烘焙到渲染的完整流程，包括分布式工具、数据合并、贴图存储与Shader访问，实现了高性能的光照计算与渲染。

体渲染原理及WebGL实现Volume Rendering

       体渲染（Volume Rendering）作为NeRF神经场辐射AI模型的基础，与传统渲染方法不同，它采用体积光线投射（Volume Ray Casting）等特殊方法来显示3D图形。

       本文将介绍体渲染的原理，并使用Three.js实现一个简单的体渲染器，源代码可在Github下载。推荐使用NSDT编辑器快速搭建可编程3D场景。

       1、体渲染基础

       体渲染是一种基于图像的方法，通过沿3D体积投射光线，将3D标量场渲染为2D图像。屏幕上的每个像素都是光线穿过立方体并按一定间隔从体素获取强度样本的结果。

       如何投射光线呢？一个简单的方法是使用大小为(1,1,1)的3D网格立方体，并在两个不同的渲染通道中渲染正面和背面（启用和禁用背面剔除）。

       对于屏幕中生成的每个立方体片段，我们可以创建一条从立方体正面开始并在背面结束的射线。有了光线的起点和终点，我们就可以开始对体素进行采样，以生成最终的片段颜色。

       2、准备原始文件

       原始文件通常非常简单，仅包含体素强度，没有标头或元数据，并且通常每个体素具有按X、Y和Z顺序排列的8位（或位）强度值。

       由于WebGL目前不支持存储或采样3D纹理，因此我们必须以2D纹理可以使用的方式存储它。我们可以存储一个png图像文件，其中所有Z切片一个挨着一个，形成2D切片的马赛克。

       一旦png文件作为2D纹理加载到内存中，我们就可以使用自定义SampleAs3DTexture函数对其进行采样，就好像它是3D纹理一样。

       3、第一个渲染通道

       在第二步中，我们打算生成用作光线终点的片段。因此，对于第一个渲染通道，我们不是绘制背面颜色，而是将片段的世界空间位置存储在渲染纹理中，作为RGB片段颜色内的x、y、z坐标值。

       4、第二个渲染通道

       该渲染通道是实际执行体积光线投射的通道，它首先绘制立方体的正面，其中正面的每个点都将是光线起点。

       顶点着色器创建两个输出：投影坐标（片段的2D屏幕坐标）和世界空间坐标。世界空间坐标将用作光线起点，而投影坐标将用于对存储立方体背面位置的纹理进行采样。

       4.1 获取光线结束位置

       基于上一步的位置，我们对纹理进行采样，得到背面片段的世界空间位置。

       4.2 设置射线

       有了前面和后面的位置，我们现在可以创建一条从frontPos开始并在backPos结束的射线。

       4.3 光线行进

       一旦设置了射线，我们就开始从起始位置行进射线并将射线当前位置向方向推进。在每个步骤中，我们都会对纹理进行采样以搜索体素强度。

       最后，片段着色器返回所遍历的体素值的合成结果。

《Unity 3D 内建着色器源码剖析》第七章 Unity3D全局光照和阴影

       在Unity 3D中，全局光照和阴影是实现逼真渲染的重要手段。全局光照分为烘焙式和实时两种方式。静态物体通过烘焙式全局照明（Baked GI）处理，预先计算间接照明并存储，而动态物体则通过光探针获取静态物体的反射光。引擎提供了点光源、聚光灯、有向平行光源和区域面光源等光源类型，其中环境光源与天空盒系统关联，可模拟日出日落效果。

       实时光照模式下的光源仅产生直接照明，不涉及间接照明，但在Unity 3D的Lighting设置中，勾选Realtime Global Illumination选项，可实现全局照明，主要适用于主机平台游戏。烘焙式光照贴图通过预先计算并存储直接和间接照明信息，节省运行时计算，但内存占用较大。

       混合光照模式允许光源实时调整属性，提供动态照明，包括Baked Indirect（仅预计算间接照明）、Shadowmask（预计算静态阴影）和Subtractive（烘焙光源信息）等。其中，Shadowmask存储静态阴影信息，Subtractive模式下动态阴影实时投射到静止物体。

       光探针技术弥补了光照贴图对动态物体的限制，通过预计算并插值光照信息，提供更真实的动态物体照明效果。然而，光探针有其局限性，如不适用于大物体内部和大凹面表面。此外，还有反射用光探针，用于环境映射。

       渲染阴影功能通过光源空间和屏幕空间确定阴影区域，使用阴影贴图（如阴影映射）和层叠式阴影贴图技术来减少透视走样的问题，提高渲染效率和精度。通过这些技术，Unity 3D能为游戏场景提供丰富多样的光照效果和阴影细节。

Unity的URP HDRP等SRP管线详解（包含源码分析）

       SRP为可编程渲染管线，Unity中通过C#能自定义多种渲染管线，包含通用管线（URP）与高清管线（HDRP）。

       URP通用管线，综合性能与表现力，适合手游或端游场景；HDRP为高清管线，拥有极致表现力，适用于端游、影视制作。

       大体结构包括：RenderPipelineAsset、RenderPipelines、Renderer与RenderPass。RenderFeature为辅助组件，配置特定事件并注入到Renderer中的时机进行执行。

       具体分析：在RenderPipelineAsset中，创建多条渲染管线。RenderPipelines则构成具体渲染流程，于每一帧调用Render（）处理本帧命令，绘制图像。

       Renderer维护ScriptableRenderPass列表，每帧通过SetUp（）注入Pass执行渲染过程，最终得到序列化结果（ScriptableRendererData）。

       RenderPass实现具体渲染逻辑，其Execute（）函数执行于每一帧，实现渲染功能。

       RenderFeature主要提供“空壳”结构，通过配置RenderPassEvent并注入实例到Renderer中。

       总结：理解URP架构，能掌握渲染管线核心。后续将继续分享渲染案例、实用工具等内容。

CesiumJS 源码杂谈 - 从光到 Uniform

       CesiumJS 源码探索：光照与Uniform的转换之旅

       CesiumJS 对光照的处理主要依赖于其底层API与WebGL着色器的交互。尽管它默认只支持一个太阳光，但通过DirectionalLight扩展，可模拟各种光照效果。光在CesiumJS中被转换为Uniform值，以统一的形式传递给着色器执行。

       首先，CesiumJS的光照类型主要包括场景默认的太阳光和DirectionalLight，后者允许设定光照方向。例如，官方示例中的《Lighting》展示了如何运用DirectionalLight创建灯光效果。方向光多了一个方向属性，通常表示为单位向量。

       在源码中，光照信息通过UniformState对象在每帧渲染时传递给Renderer。这个过程始于Scene.js模块的render函数，其中的uniformState会更新来自FrameState的光照参数。当Context对象执行DrawCommand时，ShaderProgram的_uniforms列表会填充来自uniformState的值，包括那些由AutomaticUniforms自动更新的，如光的属性。

       光照Uniform在着色器中的应用十分广泛，如点云着色时使用czm_lightColor，冯氏着色法（Phong）材质通过czm_lightColor进行漫反射和高光计算，Globe.js则在GlobeFS片元着色器中使用czm_lightColor。在Model API的PBR着色法中，czm_lightColorHdr变量在光照阶段的计算中扮演重要角色。

       总的来说，CesiumJS的光照系统通过Uniform的转换，确保光照信息在复杂渲染流程中的顺畅传递。然而，深入研究光照材质，特别是在自定义光照效果方面，仍需要进一步学习实时渲染（RealTimeRendering）的知识。