搭建一个简易的SRP框架-编程知识

文章目录

- 关键步骤
- - 1. **定义渲染管线基础结构**：
  - 2. **实现渲染管线实例**：
  - 3. **创建渲染管线资源**：
  - 4. **扩展功能**：
  - 绘制场景（`DrawScene`）方法的实现
  - 集成通用后处理系统
  - 总结

关键步骤

搭建一个简易的可编程渲染管线（Scriptable Render Pipeline, SRP）框架通常涉及到以下几个关键步骤：

1. 定义渲染管线基础结构：

创建一个基类来表示自定义渲染管线，继承自Unity的RenderPipelineAsset类。在这个类中，定义必要的属性（如渲染路径、后处理设置等）和方法（如创建和配置渲染管道实例）。

using UnityEngine.Rendering;public class CustomRenderPipeline : RenderPipelineAsset
{[SerializeField] protected RenderingPath renderingPath = RenderingPath.Forward;[SerializeField] protected bool enablePostProcessing = false;protected override IRenderPipeline InternalCreatePipeline(){return new CustomRenderPipelineInstance(renderingPath, enablePostProcessing);}
}

2. 实现渲染管线实例：

创建一个类来具体实现渲染流程，继承自RenderPipeline接口。在此类中，定义并实现绘制场景、设置全局渲染状态、处理相机渲染顺序等方法。

using UnityEngine;
using UnityEngine.Rendering;public class CustomRenderPipelineInstance : RenderPipeline
{private readonly RenderingPath _renderingPath;private readonly bool _enablePostProcessing;public CustomRenderPipelineInstance(RenderingPath renderingPath, bool enablePostProcessing){_renderingPath = renderingPath;_enablePostProcessing = enablePostProcessing;}protected override void Render(ScriptableRenderContext context, Camera[] cameras){foreach (var camera in cameras){// 清除颜色和深度缓冲区context.ClearRenderTarget(true, true, Color.clear);// 设置全局渲染状态（如深度测试、混合模式等）context.SetupCameraProperties(camera);// 绘制场景DrawScene(context, camera, _renderingPath);// 如果启用，应用后处理效果if (_enablePostProcessing){ApplyPostProcessing(context, camera);}}}private void DrawScene(ScriptableRenderContext context, Camera camera, RenderingPath renderingPath){// 根据渲染路径选择不同的绘制策略（如Forward、Deferred等）switch (renderingPath){case RenderingPath.Forward:// 绘制前向渲染所需对象（如天空盒、普通物体等）break;case RenderingPath.DeferredLighting:// 绘制延迟光照所需对象（如GBuffer填充、光照计算等）break;// ...}}private void ApplyPostProcessing(ScriptableRenderContext context, Camera camera){// 实现或使用现有的后处理组件/系统来处理相机的渲染结果}
}

3. 创建渲染管线资源：

在Unity编辑器中创建一个新的脚本（如CustomRenderPipelineAsset.cs），并在其中实现上述的CustomRenderPipeline类。将其拖入项目资产面板，即可在项目的设置中选择使用该自定义渲染管线。

4. 扩展功能：

根据需求，可以进一步扩展渲染管线的功能，如添加光照系统、阴影处理、定制化渲染队列、支持不同渲染路径（如前向、延迟等）、集成后处理栈、支持SRP Batcher优化等。这些扩展通常涉及编写更多的渲染相关代码，并可能需要创建额外的组件或系统来协同工作。

搭建一个简易的SRP框架的核心在于理解Unity的渲染流程，并通过ScriptableRenderContext API来控制渲染过程。上述示例提供了一个基本的框架结构，具体的渲染逻辑需要根据实际需求进行填充和完善。在实际项目中，可能还需要结合Unity的官方文档、教程及社区资源进行深入学习和实践。

让我们继续完善这个简易SRP框架的实现。在之前的回答中，我们已经建立了基础的渲染管线结构和实例类。接下来，我们将填充关键的绘制场景方法（DrawScene）以及示例性地实现一个简单的前向渲染路径。同时，为了演示后处理的集成，我们将使用Unity内置的通用后处理系统（Universal Post Processing Stack）。以下是详细的补充内容：

绘制场景（`DrawScene`）方法的实现

针对前向渲染路径，我们需要绘制天空盒（如果存在）、场景中的不透明物体以及透明物体。在CustomRenderPipelineInstance类中，修改DrawScene方法如下：

private void DrawScene(ScriptableRenderContext context, Camera camera, RenderingPath renderingPath)
{if (renderingPath == RenderingPath.Forward){// 绘制天空盒if (camera.clearFlags == CameraClearFlags.Skybox && camera.skybox != null){context.DrawSkybox(camera);}// 分别绘制不透明物体和透明物体var drawSettings = new DrawRendererSettings(camera, new ShaderPassName("ForwardBase")){sortingSettings = new SortingSettings(camera){criteria = SortingCriteria.CommonOpaque},rendererConfiguration = RendererConfiguration.PerObjectLightmaps | RendererConfiguration.PerObjectLightProbe};var filterSettings = new FilterRenderersSettings(true){renderQueueRange = RenderQueueRange.opaque,};context.DrawRenderers(cullingResults, ref drawSettings, filterSettings);drawSettings.sortingSettings.criteria = SortingCriteria.CommonTransparent;filterSettings.renderQueueRange = RenderQueueRange.transparent;context.DrawRenderers(cullingResults, ref drawSettings, filterSettings);}
}

这里我们使用了ScriptableRenderContext提供的DrawSkybox、DrawRenderers方法来绘制天空盒和场景中的不透明、透明物体。注意，这只是一个基础的前向渲染实现，实际项目中可能需要考虑更复杂的光照模型、材质特性等因素。

集成通用后处理系统

为了简化后处理的实现，我们使用Unity的内置通用后处理系统（Universal Post Processing Stack）。首先，确保已安装该插件。然后，在ApplyPostProcessing方法中添加如下代码：

using UnityEngine.Rendering.PostProcessing;private void ApplyPostProcessing(ScriptableRenderContext context, Camera camera)
{var commandBuffer = new CommandBuffer { name = "Universal Post Process" };var postProcessLayer = camera.GetComponent<PostProcessLayer>();if (postProcessLayer != null && postProcessLayer.isActiveAndEnabled){postProcessLayer.Render(commandBuffer, context);}context.ExecuteCommandBuffer(commandBuffer);commandBuffer.Dispose();
}