unity渲染

### Unity 渲染机制概述 Unity 的渲染流程是一个复杂的过程，涵盖了从场景准备到最终图像呈现的多个阶段。以下是关于 Unity 渲染机制的核心要点： #### 1. **渲染管道** Unity 提供两种主要的渲染管线：前向渲染 (Forward Rendering) 和延迟渲染 (Deferred Rendering)[^1]。 - 前向渲染适用于大多数情况，适合处理简单的光照和材质效果。 - 延迟渲染更适合多光源环境下的高性能需求。 #### 2. **渲染步骤详解** 渲染过程通常分为以下几个关键阶段： - **场景准备**: 统计当前帧需要渲染的对象及其属性，例如网格、材质和变换矩阵。 - **渲染状态设置**: 设置摄像机参数、视口大小和其他全局渲染选项。 - **绘制命令发出**: 使用 `Draw Call` 将几何数据传递给 GPU 进行处理。 #### 3. **Pass、SetPass 和 DrawCall** 这些术语在 Unity 渲染中至关重要： - **Pass**: 是 Shader 中的一个子程序，定义如何渲染特定部分的内容。一个 Material 可能包含多个 Pass 来实现不同的视觉效果。 - **SetPass**: 负责切换到指定的 Pass 并配置相应的渲染状态。 - **DrawCall**: 实际发送绘图指令至 GPU，过多的 DrawCall 会显著影响性能。 #### 4. **Material 和 SharedMaterial** 在 Unity 中，`MeshRenderer` 的 `material` 属性返回该实例独占使用的材质副本，而 `sharedMaterial` 则指向原始共享材质对象[^2]。如果修改 `material` 不会影响其他使用相同材质的游戏对象；但如果更改 `sharedMaterial`，则所有关联对象都将受到影响。 #### 5. **顶点着色器与几何着色器** - **顶点着色器**: 对每个顶点单独运行，负责将其从模型空间转换为裁剪空间，并支持诸如变形动画等功能[^3]。 - **几何着色器**: 处理由顶点组成的基元（如三角形），允许动态生成额外几何体或调整现有结构。 #### 示例代码 以下展示了一个基本的自定义顶点着色器示例，演示如何偏移顶点位置来模拟波动效果： ```csharp Shader "Custom/WaveEffect" { Properties { _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {} _WaveSpeed ("Wave Speed", Float) = 1.0 } SubShader { Tags { "RenderType"="Opaque" } Pass { CGPROGRAM #pragma vertex vert #pragma fragment frag struct appdata { float4 vertex : POSITION; float2 uv : TEXCOORD0; }; struct v2f { float2 uv : TEXCOORD0; float4 vertex : SV_POSITION; }; sampler2D _MainTex; float _WaveSpeed; v2f vert(appdata v) { v2f o; // 添加正弦波效应 float waveOffset = sin(_Time.y * _WaveSpeed + v.vertex.x); v.vertex.y += waveOffset * 0.1; o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex); o.uv = v.uv; return o; } fixed4 frag(v2f i) : SV_Target { fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv); return col; } ENDCG } } } ``` ### 性能优化建议 为了提高渲染效率，开发者应关注减少不必要的 Draw Calls 数量，合理分配资源加载策略，以及充分利用批量化技术（Static/Dynamic Batching）。此外，针对移动端平台还需特别注意降低填充率开销。