Unity SRP 管线【第三讲：URP 光照】

本文介绍: 3.2.3 以前属于Sh ader部分，Sh ader部分不进行讲解。这里只涉及Unity内部管线的设置问题。

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3.2.3 以前属于Sh ader部分，Sh ader部分不进行讲解。
这里只涉及Unity内部管线的设置问题。

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3.2.3 向GPU发送灯光数据
- 设置光源数据
- - 设置主光源
  - 设置额外点光源
Shader中的数据

3.2.3 向GPU发送灯光数据

在UniversalRenderPipeline.cs > RenderSingleCamera()下调用函数renderer.Execute()
在这里插入图片描述
该函数走向ScriptableRenderer.cs>Execute()函数,该函数调用了SetupLights()函数

SetupLights()函数为一个虚函数

具体实现在UniversalRenderer.cs>SetupLights()中

该方法调用了m_ForwardLights实例下的_ForwardLights.Setup(context, ref renderingData);方法

URP中关于前向渲染的灯光设置，即在ForwardLights.cs中

SetUp()函数将来自于ref RenderingData renderingData中的灯光数据发送到GPU。

public void Setup(ScriptableRenderContext context, ref RenderingData renderingData)
{
	CommandBuffer cmd = CommandBufferPool.Get();
	using (new ProfilingScope(null, m_ProfilingSampler))
	{
		// 设置ClusteredRendering（Forward+）属性参数
		if (useClusteredRendering){
			...
		}
	
		// 设置Shader常量属性
		SetupShaderLightConstants(cmd, ref renderingData);
		
		// 设置Shader关键字
	    bool lightCountCheck = (renderingData.cameraData.renderer.stripAdditionalLightOffVariants &amp;&amp; renderingData.lightData.supportsAdditionalLights) || additionalLightsCount > 0;
	    CoreUtils.SetKeyword(cmd, ShaderKeywordStrings.AdditionalLightsVertex,
	        lightCountCheck &amp;&amp; additionalLightsPerVertex &amp;&amp; !useClusteredRendering);
	    CoreUtils.SetKeyword(cmd, ShaderKeywordStrings.AdditionalLightsPixel,
	        lightCountCheck &amp;&amp; !additionalLightsPerVertex &amp;&amp; !useClusteredRendering);
	    CoreUtils.SetKeyword(cmd, ShaderKeywordStrings.ClusteredRendering,
	        useClusteredRendering);
	    ...
	
		// 设置LightCookie（灯光遮罩）
		m_LightCookieManager.Setup(context, cmd, ref renderingData.lightData);
	 }
	 context.ExecuteCommandBuffer(cmd);
	 CommandBufferPool.Release(cmd);
}

其中，关键字【ShaderKeywordStrings.AdditionalLightsVertex】在 UniversalRenderPipelineCore中定义
在这里插入图片描述

设置光源数据

注意：这里使用引用传递传递RenderingData ，因为RenderingData 结构的数据量很大。

void SetupShaderLightConstants(CommandBuffer cmd, ref RenderingData renderingData)
{
    m_MixedLightingSetup = MixedLightingSetup.None;

    // 主光源有一个优化的主光源着色器路径。这将有利于那些只关心单一光线的游戏。
    // 通用管道也只支持单个阴影光，如果可用，它将是主光源。
    SetupMainLightConstants(cmd, ref renderingData.lightData);
    
    SetupAdditionalLightConstants(cmd, ref renderingData);
}

设置主光源

在ForwardLight中设置了如下GPU参数
在这里插入图片描述

void SetupMainLightConstants(CommandBuffer cmd, ref LightData lightData)
{
    Vector4 lightPos, lightColor, lightAttenuation, lightSpotDir, lightOcclusionChannel;
    uint lightLayerMask;
    // 根据visibleLights[mainLightIndex]数据，获取out的如下数据
    InitializeLightConstants(lightData.visibleLights, lightData.mainLightIndex, 
    	out lightPos, out lightColor, out lightAttenuation, 
    	out lightSpotDir, out lightOcclusionChannel, out lightLayerMask);

	// 将数据
    cmd.SetGlobalVector(LightConstantBuffer._MainLightPosition, lightPos);
    cmd.SetGlobalVector(LightConstantBuffer._MainLightColor, lightColor);
    cmd.SetGlobalVector(LightConstantBuffer._MainLightOcclusionProbesChannel, lightOcclusionChannel);
    cmd.SetGlobalInt(LightConstantBuffer._MainLightLayerMask, (int)lightLayerMask);
}

其中，InitializeLightConstants函数如下

void InitializeLightConstants(NativeArray<VisibleLight> lights, int lightIndex, out Vector4 lightPos, out Vector4 lightColor, out Vector4 lightAttenuation, out Vector4 lightSpotDir, out Vector4 lightOcclusionProbeChannel, out uint lightLayerMask)
{
	// 得到前5个数据
    UniversalRenderPipeline.InitializeLightConstants_Common(lights, lightIndex, out lightPos, out lightColor, out lightAttenuation, out lightSpotDir, out lightOcclusionProbeChannel);

	// 得到lightLayerMask 
    lightLayerMask = 0;
    ...
    lightLayerMask = (uint)additionalLightData.lightLayerMask;
}

设置额外点光源

在这里插入图片描述

额外光源与主光源相同，只是传入的数据是一个数组，数组长度与最大额外光源数相同。

核心函数：

InitializeLightConstants(lights, i, 
				out m_AdditionalLightPositions[lightIter],
				out m_AdditionalLightColors[lightIter],
			    out m_AdditionalLightAttenuations[lightIter],
			    out m_AdditionalLightSpotDirections[lightIter],
			    out m_AdditionalLightOcclusionProbeChannels[lightIter],
			    out lightLayerMask);