Unity老司机分享 | 有关Unity渲染路径的比较
Unity最重要的功能之一是可以让用户选择具体的渲染路径。对于那些不是很熟悉Unity的用户来说，(通常情况下)在前向渲染路径和延迟渲染路径做一个宣发就好比在“一个正常的渲染方法”和“某个看起来就很奇怪的方法”之间做选择一样。为了更好的理解为什么这里要有多个渲染路径进行选择，首先你需要理解这些设置背后的动机。所有的渲染路径的核心都是光照的处理光照的计算是非常昂贵的，主要是因为当物体被光照到的时候有大量的计算工作要做才能找出像素的有效颜色。在Unity中，光照可以按照逐顶点、逐像素、球谐光照。在这篇文章里面，我将主要谈论的是前两种。在逐像素光照中，每个像素的颜色被单独计算（如左图所示）。在这个例子中，你可以看到即使我使用的是一个低精度的用多边形表示的球体，光照仍然让它看起来是圆的。如果不是因为有边缘的存在（边缘的地方就是明暗变化的地方），真的很难发现那些顶点都在哪里。右边的图是说明逐顶点的光照，它只在每个顶点上做一次光照。除了顶点以外的所有其他像素都是使用常规的颜色混合算法（就是简单的插值，不会再做进一步的光照计算）评估颜色。这是光照计算最节省的方法而且。。。。它的效果也看起来非常廉价（如果你想知道在哪里切换逐像素光照和逐顶点光照，它隐藏在渲染模式选项下面的光照组件里面。那里面比较重要的选项是强制每个光照为逐像素光照，不那么重要的选项是逐顶点光照，如果选择自动选项，那么Unity会选出强度最强的光源进行逐像素光照）。
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原本打算是从一个场景跳转到另一个场景
结果跳转的场景就变成现在这个样子 = =材质球变成了这个样子 想问问这是什么情况 ！版本是unity5.3.2
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window-&lighting里把bake前面的auto去掉然后bake一下
这模型看起来好高端得样子
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为兴趣而生，贴吧更懂你。或Unity5内部渲染的优化3：移除固定功能 - 博客频道 - CSDN.NET
wolf96的专栏
勿在浮沙筑高台、务实、深入思考
分类：unity3d图形学知识&技术shader
译自aras的博客，总共3篇文章，讲述unity5优化自己渲染器的过程
吸取大神调试与优化经验，了解unity5内部渲染器的优化方法
上篇文章写了关于清理和优化。从那时起，我已经转变到做一些unity5.1的工作了，移除了固定功能着色器Fixed Function Shaders和一些别的事。
固定功能是什么
以前，GPU还没有“可编程着色器programmable shaders”；通过启用和禁用某些功能，配置或多或少（大多很少）变得灵活。例如，让他们去计算每个顶点的光照；或者在每个像素上把两个贴图颜色相加。
Unity在很久之前就有了，所以很自然地支持固定功能着色器。它们的语法很简单，如果只是写一些简单的着色器，运行速度要比顶点/像素着色器要快。
例如：一个shader pass设置为alpha混合，输出纹理与颜色的乘积：
& Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
& SetTexture [_MainTex] { constantColor[_Color] combine texture * contant }
与顶点+像素做完全相同的事情，产生的结果也相同
& Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
& CGPROGRAM
& #pragma vertex vert
& #pragma fragment frag
& #include &UnityCG.cginc&
& struct v2f
&&&&& float2 uv : TEXCOORD0;
&&&&& float4 pos : SV_POSITION;
& float4 _MainTex_ST;
& v2f vert (float4 pos : POSITION, float2 uv : TEXCOORD0)
&&&&& o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP, pos);
&&&&& o.uv = TRANSFORM_TEX(uv, _MainTex);
& sampler2D _MainT
& fixed4 _C
& fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
&&&&& return tex2D(_MainTex, i.uv) * _C
现在我们已经移除了对fixed function 固定功能GPU的支持，和在unity4.3（这2013年的时候）上的一些平台（OpenGL ES 1.1 on mobile and Direct3D 7 GPUs on Windows）。现在对写固定功能着色器没有什么技术需求了、没有必要了。除非：1.在现有项目中有很多这些着色器。2.只是想少打字。
事实上，固定功能着色器也有很多缺点：
1.&& &他们在主机上不工作（PS4,Xbox one,vita），在这些平台上实时生成着色器是非常困难的。
2.&& &它们不能和一起工作，不能用在unity 的Sprite的渲染上，也不能用在动画材质上。
3.&& &它们只适合做非常简单的事情，你做一个简单的固定功能着色器,之后却发现需要添加更多的功能,也没办法再做更多。
固定功能着色器在unity上是如何执行的？为什么？
大多数平台我们不支持 “固定功能渲染管线” ，它们内部转化为“actual shaders”才能用于渲染。只有一处固定功能着色器可以存在的例外是legacy desktop OpenGL (GL 1.x-2.x) 和 Direct3D 9.
到更多的平台出现，在OpenGL ES 2.0上我们实现了一个和D3D9差不多的东西，替代D3D9shader的二进制连接装配为连接GLSL片段。然后又更多的平台出现(D3D11, Flash, Metal)；每个平台执行“固定功能”代码。代码不是特别复杂，问题很好理解并且我们有做足够的图形测试验证工作。
在这个过程中的每一步，没有人质疑为什么我们要继续做“为什么要实时生成？而不是离线的，在固定功能着色器导入的时候就把它转换好了呢”？（如果有人问这个问题，答案就是“这样做会很有意义，只是需要有人去做”一段时间。。。）”
在很久之前，离线转换固定功能着色器并不是很实用，因为有大量的可能的变体需要被支持。最棘手的部分是对纹理坐标的支持（发送uv到纹理阶段，可选的纹理变换矩阵，可选的纹理投影，和可选的纹理坐标生成）。但是嘿，我们在unity5移除了很多东西。它变得更简单了吗？是的。
在导入时将固定功能着色器转化为普通着色器
上图翻译：
在unity中的shader可以写“固定功能”形式的，例如：你可以只写“Light On“来得到逐顶点的光，在超级采样shader（键入内容少）中也很有用，及大量的shader是这样写出的。
现在（4.，5.0/5.1）这些固定功能着色器是在运行时处理的：
他们载入&解析到内部shaderlab表现。
&& &无论何时需要新的“固定功能状态“，产生并使用一个新的“actual shader”来计算
&& &&& &完全依靠平台：D3D9，D3D11，OpenGL，Metal，GLES，PSM
&& &&& &在主机/DX12不能完全执行
&在shader导入时“生成actual shader”与之相比要好很多，然后移除所有运行时代码。
&& &好处：移除了很多代码！
&& &好处：移除了在渲染循环的无用的一小部分，它只是由固定功能产生的。
&& &好处：可以在主机，DX12，Vulkan等上面工作了
&& &好处：跨平台行为更加一致（现在还是有细微的不同，如：在移动端的高光就是不同的；雾的工作也有些不同）
&& &缺点：从一个脚本通过“new Material(string)”产生一个固定功能shader会停止工作
&& &&& &“new Material(string)”被5.1标记为过时的。
&& &&& &意味着向后兼容.破坏改变。意味着5.2应该把5.0/5.1的webplayer分开为一个分离的通道。
所以我打算这样做，移除了“固定功能着色器”所有运行时的代码；替换为只在Unity editor中导入shader是把它们转化为“普通着色器”。在wiki上创建一个数据&计划工作的概述，然后开始编程。我以为最终的结果会是“我新写了1000行代码移除了4000行”但是我错了！
一次我在做导入shader方面的基础的工作（结果，大约1000行代码），我开始移除整个固定功能部分。那是快乐的一天（如下图：）
大约一万两千行代码，消失了，真是惊人！
我完全不记得固定功能有那么多代码，你为了一个平台写它，然后它基本上工作了；然后一些新的平台出现又要写关于它的新的代码，然后它基本上工作了。之后又出现N各平台，所有代码加在一起的量是巨大的，因为它不是一下子就那么多代码，所以没人发现这个问题。
拿走：偶尔，看看整个子系统。你也许会震惊，在多年后它扩张了那么多。也许其中的一些东西因为某些原因已经不适用了。
旁注：在一个vertex shader的逐顶点光照
如果有一件事能在固定功能管线上变得简单，那就是很容易组合很多功能。你能使用很多个光（最多8个）他们是direction light，point light 或者spot light 。只是一个flag标志控制高光开闭，fog雾也一样。
感觉像是“特征的简单构成”当我们把所有都放到shader里时，我们失去一件重要的事情。我们知道的shader（vertex/fragment/… stages）一个都不能组合！想要添加一些可选的特征-&这几乎意味着“加两倍shader”，或者分支shader，或者实时生成shader，这些方法都有利弊。
例如，你怎样写一个可以接近8个光源的顶点shader？有很多种方法，我现在正在做的是：
分离顶点着色器为“有spot light？”“有 point light？”“只有directional light”这些情况。我猜spot light 很少用在逐顶点固定功能光照上；它们看起来效果特别不好。所以在很多种情况，不会有“计算spot light”的消耗。
光源的数量作为整数被传入到shader中，并且shader在它们中循环。复杂：OpenGL ES 2.0 / WebGL,循环是你只能由常数次的循环次数：实践中发现，OpenGL ES 2.0有很多次都没有这个限制，然而webGL是肯定存在这个限制的。在此时我没有好的答案。在ES2/WebGL我只是循环遍历8个可能的光源（不使用的光源设置为黑色）。一个真实的解决方法，一个常规的循环是这样的：
uniform int lightC
for (int i = 0; i & lightC ++i)
& // compute light #i
当在ES2.0/WebGL下编译时，我要这样编辑shader：（博主注：根据上文说的8个都循环一遍）
uniform int lightC
for (int i = 0; i & 8; ++i)
& if (i == lightCount)
& // compute light #i
很讨厌处理像这样看似任意的限制（我听说webGL2 没有这样的限制，这真是太好了）
我们现在有什么
所以现在的情况是这样的，移除了大量的代码，我得到了下面的好处：
1.&& &“固定功能风格”shader可以在所有平台下运行了（主机！DX12！）
2.&& &他们跨平台工作更加稳定（例如：之前在PC&手机上高光和衰减有着细微的区别）
3.&& &“固定功能风格”shader可以使用MaterialPropertyBlocks工作了，意味着它可以渲染sprite，等等。
4.&& &固定功能着色器在windows phone 上不会再有光栅中怪异的半像素偏移了
5.&& &固定功能shader转换到actual shader变得更加简单；我在 shader inspector中加了一个按钮，可以显示所有生成的代码；你可以复制走并扩展它。
6.&& &代码变少了，转换成的可执行文件大小也变小了。例如：Windows 64 bit小了 300 kilobytes.
7.&& &渲染稍微变得快了些（即使没有使用固定功能着色器）
最后的一点并不是主要目的，但是是个不错的福利。没有特别大的影响，但是相当多的分支和数据从平台图形抽象中移除（只有在支持运行时固定功能的地方）。我根据项目试过了，在渲染线程中节省了5%的时间（如：10.2ms-&9.6ms），效果非常好。
有什么缺点吗？是的，有几个：
1.&& &你不能再在运行时创建固定功能着色器了。之前你可以这样做var mat = new Material(&&fixed function shader string&&)除了在主机上都可以运行。由于这个原因，我做了Material(string)在unity5.1会标记为过时，而且发出警告，但是实际上它会停止工作。
2.&& &对web player的向后兼容产生破坏性的变化，如果代码在unity 5.2开发了，这意味着不能再在unity5.0/5.1上运行
3.&& &在几种特殊情况下可能不工作，例如：固定功能着色器使用一个全局设置纹理而不是一个2D纹理。在shader资源本身，任何关于那个纹理都不会被指定；所以在我在固定功能shader导入时生成actual shader，我不知道它是一个2D还是Cubemap 纹理。所以对于全局纹理，我只是假设他们都是2D纹理。
4.&& &大概就是这样！
移除实时固定功能的支持还有很多潜在的好处。在内部对于所有纹理的改变我们通过像“纹理类型（2D,cubemap等）”这样的东西-但是貌似只有固定功能管线会用到它。同样的，对于每个draw call我们通过一个vertex-declaration-like结构；但是现在我认为再也不需要它们了。
三篇结束。。。
&&&&&&&&&&&& ------译自： wolf96 http://blog.csdn.net/wolf96
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