unity GPUskinned

### Unity 中的 GPU Skinning 教程与最佳实践 #### 定义与概述 GPU Skinning 是一种技术，在该技术下，骨骼动画计算由图形处理单元 (GPU) 而不是中央处理器 (CPU) 执行。这可以显著提高性能并减少 CPU 的负担[^1]。 #### 实现方法 为了实现 GPU Skinning，开发者通常会利用着色器来完成顶点变换操作。具体来说： - **启用 GPU Skinning**：在 Unity 编辑器中，可以通过设置模型导入选项中的 "Skin Weights" 来控制是否开启此功能。 ```csharp // 设置皮肤权重数量以支持更多的影响骨数 modelImporter.skinWeights = SkinWeightOptions.FourBone; ``` - **编写自定义着色器**：如果默认的支持不够灵活，则可能需要创建自己的 Shader 文件来进行更精细的操作。下面是一个简单的 HLSL 片段用于演示如何访问骨骼矩阵数组并应用到顶点位置上[^2]: ```hlsl struct appdata { float4 vertex : POSITION; float4 boneIndices : BLENDINDICES; // 骨骼索引 float4 weights : BLENDWEIGHT; // 对应于上述索引的影响因子 }; sampler2D _MainTex; v2f vert(appdata v) { v2f o; // 初始化最终顶点位置 float4 pos = 0; // 获取当前网格所使用的骨骼转换矩阵列表 float4x4 bones[SKINNED_BONES]; GetBonesMatrices(bones); // 计算加权平均后的世界空间坐标 for(int i=0;i<MAX_WEIGHTS;++i){ int index=int(v.boneIndices[i]); if(index>=0 && index<SKINNED_BONES) pos += mul(bones[index],v.vertex)*v.weights[i]; } o.pos = UnityObjectToClipPos(pos); return o; } ``` #### 性能优化建议 当涉及到大量角色或复杂场景时，合理的配置和调优对于保持良好的帧率至关重要: - 尽量减少每帧更新的骨骼数目； - 使用较低精度的数据类型（如 half）存储骨骼信息可节省带宽消耗； - 如果硬件允许的话，考虑采用双线性插值而非四次方方式来简化运算过程；