Shader筆記9 更複雜的光照四種渲染路徑

總結unity5.0版本之前，有3中渲染路徑：

設定整個專案的渲染路徑：edit -> project srtting -> player -> other setting -> rendering path 中選擇專案所需的渲染路徑

使用多個渲染路徑，可以讓攝像機覆蓋project setting中的設定

若當前顯示卡並不支援所選擇的渲染路徑，unity會自動使用更低一級的渲染路徑，比如：若乙個gpu不支援延遲渲染，則會使用前向渲染

lightmode標籤支援的渲染路徑設定選項

使用了渲染路徑，則使用unity提供的內建光照變數來訪問這些屬性，不然一些光照變數可能不會被正確賦值

原理渲染該物件的渲染圖元，計算兩個緩衝區的資訊：顏色緩衝區和深度緩衝區。

利用深度緩衝確定乙個片元是否可見，若可見就更新顏色緩衝區中的顏色值。

前向渲染路徑有3中處理光照（即照亮物體）的方式：逐頂點處理、逐畫素處理、球諧函式（sh）處理處理方式取決於型別和渲染模式：

在前向渲染中，當我們渲染乙個物體時，unity會根據場景中各個光源的設定以及這些光源對物體的影響程度（例如，距離該物體的遠近、光源強度等）對這些光源進行乙個重要度排序。

其中，一定數目的光源會按逐畫素的方式處理，然後最多有4個光源按逐頂點的方式處理，剩下的光源可以按sh方式處理。

unity 使用的判斷規則如下：

前向渲染可以使用的內建光照變數（lightmode為forwardbase或forwardadd）

前向渲染可以使用的內建光照函式

對硬體配置要求最少，運算效能最高，效果最差

不支援逐畫素才能得到的效果，比如陰影，法線對映，高精度的高光反射

只是使用了逐頂點的方式計算光照，是前向渲染路徑的乙個子集，在頂點照明渲染路徑實現的功能都可以在前向渲染路徑中完成

渲染了頂點照明渲染路徑，unity只會填充那些逐頂點相關的光源變數，不可以使用一些逐畫素光照變數

頂點照明渲染路徑通常在乙個pass中就可以完成對物體的渲染

頂點照明渲染路徑中可使用的內建變數

ps:1.乙個pass最多可以訪問到8個逐頂點光源，若影響該物體的光源數目小於8，那麼陣列中剩下的光源顏色會設定為黑色

2.一些變數也可以在前向渲染中使用，例如unity_lightcolor，不過這些變數陣列的維度和數值在不同渲染路徑中的值是不同的

頂點照明渲染路徑中可使用的內建函式

當場景中包含大量的實時光源時，前向渲染的效能會激素下降，重疊區域內每個物體要執行多個pass來計算不同的光源對物體的光照結果，最後還要在顏色快取中將結果混合起來得到最終的光照，很多計算實際上是重複的延遲渲染原理：

主要包含兩個pass

延遲渲染使用pass數目通常就是兩個，跟場景中包含的光源數目是沒有關係的

如果遊戲中使用了大量的實時光照，使用前向渲染會造成效能瓶頸的情況下，那麼可能希望選擇延遲渲染路徑，但這種路徑需要一定的硬體支援

延遲渲染路徑中每個光源都可以按逐畫素的方式處理

缺點：

預設的g緩衝區，包含了以下幾個渲染紋理（render texture，rt）。

在第二個pass中計算光照時，預設情況下僅可以使用unity內建的standard光照明模型

延遲渲染路徑中可以使用的內建變數和函式

這些變數都可以在unitydeferredliabrary.cg.inc檔案中找到它們的宣告

四種渲染路徑（前向渲染路徑、延遲渲染路徑、遺留的延遲渲染路徑、頂點照明渲染路徑）需要根據遊戲發布的目標平台來選擇渲染路徑，如果當前顯示卡不支援所選渲染路徑，那麼unity會自動使用比其低一級的渲染路徑。

Shader筆記9 更複雜的光照 四種渲染路徑