Unity可编程渲染管线SRP具体流程介绍

一、RenderPipeline类

通过SRP可以实现对渲染管线的完全控制，它提供了需要的工具来创建符合项目需求的渲染管线和效果；通过在C#脚本中定义一系列的命令来控制每一帧的渲染过程，和传统内置管线不同，它开放了更多的接口，给了开发者更大的自由度，但是又不至于像OpenGL手写管线那么复杂，可以很好满足开发者既需要自定义管线又要简单快捷的开发需求，降低了渲染管线的开发门槛；

该类用于srp中的渲染方式，它通过定义一系列的命令和设置来告诉unity怎么渲染一帧；

二、相关类

所有可编程渲染管线相关的类定义在UnityEngine.Rendering中；

1. RenderPipelineAsset

所有的管线资源都要继承自该类，并重写其创建管线的CreatePipeline()方法，返回一个RenderPipeline实例，并且需要将该值赋予到GraphicSettings，然后才可以使用这个自定义的管线来进行渲染；

2. GraphicsSettings

它和编辑器中的Project Settings中的Graphics的设置是紧密相关的，用于以脚本的方式来进行自动设置来代替手动设置；所以，它提供的属性和方法都是和设置面板相对应的；例如，创建一条管线后，就可以通过GraphicsSettings.renderPipelineAsset来将其设置为当前的渲染管线；

3. RenderPipeline

核心类，可编程的渲染管线的具体流程在此定义，所有的可编程渲染管线继承自该类，在创建新的管线资源时，需要使用到该类的子类进行实例化；

4. ScriptableRenderContext

渲染上下文，在自定义渲染管线中定义一些状态和渲染命令，然后调用Submit函数提交到GPU；这个上下文的概念类似于OpenGL中上下文的概念，定义渲染管线要使用的许多状态以及绘制命令，相当于整个渲染的manager；

SetupCameraProperties(camera)：相机的配置是第一步，设置相机的属性，获取一个相机实例后，就可以获取它的观察矩阵（transform）和裁剪矩阵（clip plane等）等属性值；

5. CommandBuffer

它的出现早于SRP，在没有SRP时，它用于对unity内置的渲染管线进行扩展；该缓冲区用于存储一系列渲染命令，然后提交到渲染上下文中；

使用步骤：创建缓冲区-设置-提交-释放缓冲区

CommandBuffer buf=new CommandBuffer(); //设置渲染命令.... context.ExecuteCommandBuffer(buf) //非立即执行 buf.Release()

6. SortSettings 

设置场景中物体的排序方式，使用默认方式和使用自定义方式

默认方式，设置criteria，这是一个SortingCriteria枚举类型，包含了透明物体（从前到后）、半透明（从后到前）；

自定义方式，设置cameraPosition、customAxi、worldToCameraMatrix三个变量联合使用；

三、第一步-完成一个最基础的渲染管线

创建命令缓冲区，如下，设置清空渲染目标的命令；

剔除操作，通过相机获取剔除参数，剔除场景中的不可见物体；

绘制命令，绘制前需要对场景中的物体进行排序，为不同的物体设置不同的排序方式，比如半透明物体要从后到前渲染；在DrawingSettings中，构造函数第一个参数为ShaderTagId类型，也就是要使用的pass的tag的Id值，以及排序的设置；FilteringSettings则设置渲染队列的范围，用于设置哪些物体将会被渲染，如下例子，将透明和半透明分开进行渲染；

注意：天空盒的渲染在不透明物体之后，在半透明物体之前；

var cmd = new CommandBuffer(); CameraClearFlags clearFlags = camera.clearFlags; cmd.ClearRenderTarget((CameraClearFlags.Color&clearFlags)!=0,(CameraClearFlags.Depth&clearFlags)!=0,camera.backgroundColor); context.ExecuteCommandBuffer(cmd); cmd.Release(); context.SetupCameraProperties(camera); //剔除 ScriptableCullingParameters cullingPrama; camera.TryGetCullingParameters(out cullingPrama); CullingResults cullRet = context.Cull(ref cullingPrama); //绘制 SortingSettings sortSettings = new SortingSettings(camera); sortSettings.criteria = SortingCriteria.CommonOpaque; DrawingSettings drawSettings = new DrawingSettings(new ShaderTagId("BasicPass"),sortSettings); FilteringSettings filterSettings = new FilteringSettings(RenderQueueRange.opaque); context.DrawRenderers(cullRet,ref drawSettings,ref filterSettings); context.DrawSkybox(camera); sortSettings.criteria = SortingCriteria.CommonTransparent; drawSettings.sortingSettings = sortSettings; filterSettings.renderQueueRange = RenderQueueRange.transparent; context.DrawRenderers(cullRet,ref drawSettings,ref filterSettings); context.Submit();