1.Unity渲染学习之URP

Unity渲染学习之URP

       Unity推出SRP系列已有时日，源码如今许多开发者都倾向于创建自己的分析渲染管线或对URP进行魔改。深入了解URP的源码运行处理方式，对我们今后构建自研渲染管线具有很好的分析借鉴意义。

       本文将简要梳理URP的源码整个流程，但不会深入探讨某个模块的分析全局序列源码具体实现，也不会涉及SRP的源码编写（关于这部分已有专家撰写了详细的教程系列）。若文中存在理解上的分析错误，敬请专家指正。源码

       所有配图已上传至Github，分析若在本文中无法清晰查看，源码可前往该平台寻找对应的分析塞尚源码高清。

       在Unity5多版本期间，源码我们一直使用的分析是内置的渲染管线(Built-in)。虽然它提供了一些渲染拓展接口，源码但面对用户日益增长的多样化需求，这些接口显得力不从心。而且，Unity并未像其他平台那样开源源码。因此，Unity在年推出了SRP(Scriptable Render Pipeline，可编程渲染管线)。SRP对底层渲染进行了更高级别的ib源码封装，用户只需通过C#调用相关API，即可自定义渲染管线，筛选需要绘制的物体，指定材质，设置状态，并按照自己的需求进行渲染。这样一来，渲染开发的难度大大降低，因为Unity已经为我们处理了剔除、批处理等任务，我们只需关注自己的microerp 源码逻辑即可。

       SRP推出之初，并非所有开发者都具备编写SRP的能力。因此，Unity同步推出了两个基于SRP开发的模板：HDRP(High Definition Render Pipeline，高清渲染管线)和LWRP(Lightweight Render Pipeline，轻量级渲染管线)。HDRP用于服务高性能设备，如PC、主机等；LWRP用于服务性能较低的设备，如移动端等。由于名字的vuemindmap源码原因，LWRP听起来就像是HDRP的阉割版，让开发者感到不满。随后，Unity将LWRP更名为URP(Universal Render Pipeline，通用渲染管线)。在SRP推出初期，bug频发，API也频繁变动。

       目前Unity中留存的管线有原始的Built-in、基于SRP编写的URP和HDRP。本文主要学习URP的流程处理方式。

       SRP切换渲染管线是通过Edit -> Project Settings -> Graphics -> Scriptable Render Pipeline Settings来指定对应的渲染管线资产实现的。因此，我们查看URP的入口就是从RenderPipelineAsset开始的。

       在编写自己的渲染管线时，我们希望各个功能模块化、可扩展性高、调用关系明确。以下简单介绍URP的组织结构。

       还有一个重要的概念是pass，它表示渲染的某个阶段，例如渲染阴影、不透明、半透明、skybox、后处理等。URP提供了一个ScriptableRenderPass基类用于拓展我们的pass，指定我们想要渲染的内容。我们只需将这些pass添加到渲染队列中，URP在具体渲染时会对这些pass进行排序，然后执行绘制。

       简单了解了这些概念后，我们可以看看URP的渲染逻辑。URP的整体逻辑如下：

       核心的pass实现可以独立出来，想要执行只需将其插入即可。

       具体渲染时，Unity会调用渲染管线的Render(...)函数进行一帧的绘制。Render(...)首先初始化全局渲染设置，然后遍历每个相机，对每个相机进行渲染。

       接下来简单看看将pass添加到渲染队列的实现：

       可以看到这里是按照渲染顺序依次添加了要绘制的pass（其实不按照顺序也可以，因为在执行时会对这些pass进行排序）。在绘制不透明物体时，也分为延迟渲染和前向渲染两个路线。

       接下来看看执行这些pass的逻辑：

       这里主要是对pass进行排序、分块，设置一些参数，依次执行每个部分，最后绘制一些小玩意。

       本文主要简要介绍了URP的处理流程，让大家了解其组织结构。这样在编写SRP或调试URP时，也能作为参考。URP的核心渲染实现是ScriptableRenderPass，这样的设计方便我们日后添加自己的渲染功能，例如使用Render Feature。以下是URP全家福：