Unity SRP 管线【第四讲:URP 阴影】

URP 全文源码解析参照

引入

在UniversalRenderer.cs/ line 505行处
此处已经准备好了所有渲染数据(所有数据全部存储在了renderingData中)
我们只用renderingData中的数据初设置mainLightShadows

bool mainLightShadows = m_MainLightShadowCasterPass.Setup(ref renderingData);
bool additionalLightShadows = m_AdditionalLightsShadowCasterPass.Setup(ref renderingData);
bool transparentsNeedSettingsPass = m_TransparentSettingsPass.Setup(ref renderingData);

进入函数 m_MainLightShadowCasterPass.Setup(ref renderingData);

在这里插入图片描述

文章目录

  • URP 全文源码解析参照
  • 引入
  • MainLightShadowCasterPass.cs
    • 一、MainLightShadowCasterPass 创建
      • 参数:
        • 基类参数
        • 自定义参数
        • GPU ID参数
    • 二、MainLightShadowCasterPass 初始化
      • 1. 初始化数据(矩阵、cascade分割、切片)
      • 2. 一些条件判断,未通过的话将ShadowMap置为默认值
      • 3. 设置数据
            • (1)m_ShadowCasterCascadesCount
            • (2)RenderTexture 大小
            • (3)提取级联阴影的光照矩阵以及包围球
            • (4)获取新的临时阴影纹理
            • (5)存储renderingData中的阴影数据
      • 4. 绑定渲染目标和清除状态
      • 5. 执行 Execute
    • 三、Execute 阴影参数设置
  • GPU中的阴影数据

MainLightShadowCasterPass.cs

一、MainLightShadowCasterPass 创建

public MainLightShadowCasterPass(RenderPassEvent evt)

在UniversalRenderer管线创建的时候,我们已经做了创建

我们设置MainLightShadow在RenderingShadows(Event = 50)之前

// UniversalRenderer.cs
public UniversalRenderer(UniversalRendererData data) : base(data)
{...m_MainLightShadowCasterPass = new MainLightShadowCasterPass(RenderPassEvent.BeforeRenderingShadows);m_AdditionalLightsShadowCasterPass = new AdditionalLightsShadowCasterPass(RenderPassEvent.BeforeRenderingShadows);...
}

创建MainLightShadowCasterPass

参数:

基类参数
public RenderPassEvent renderPassEvent { get; set; }
int renderTargetWidth { get; set; }
int renderTargetHeight { get; set; }
自定义参数
const int k_MaxCascades = 4;
const int k_ShadowmapBufferBits = 16;
float m_CascadeBorder;                  // 边缘模糊度(0~1)
float m_MaxShadowDistanceSq;			// 最大阴影距离的平方
int m_ShadowCasterCascadesCount;		// 当前设置的Cascades数量RenderTargetHandle m_MainLightShadowmap;           //临时阴影纹理Shader中的索引ID
internal RenderTexture m_MainLightShadowmapTexture;//实际临时阴影纹理,以及设置(深度为16位)Matrix4x4[] m_MainLightShadowMatrices;// 阴影矩阵
ShadowSliceData[] m_CascadeSlices;    // 级联阴影切片数据,包含(//splitData、       级联阴影数据(由UNITY内置函数提供)//offsetX/Y、       级联阴影偏移//resolution        级联阴影分辨率//shadowTransform   级联阴影矩阵
Vector4[] m_CascadeSplitDistances;    // 包围球数据(xyz:位置,w:半径)
GPU ID参数
private static class MainLightShadowConstantBuffer
{public static int _WorldToShadow;public static int _ShadowParams;public static int _CascadeShadowSplitSpheres0;public static int _CascadeShadowSplitSpheres1;public static int _CascadeShadowSplitSpheres2;public static int _CascadeShadowSplitSpheres3;public static int _CascadeShadowSplitSphereRadii;public static int _ShadowOffset0;public static int _ShadowOffset1;public static int _ShadowOffset2;public static int _ShadowOffset3;public static int _ShadowmapSize;
}
MainLightShadowConstantBuffer._WorldToShadow = Shader.PropertyToID("_MainLightWorldToShadow");
MainLightShadowConstantBuffer._ShadowParams = Shader.PropertyToID("_MainLightShadowParams");
MainLightShadowConstantBuffer._CascadeShadowSplitSpheres0 = Shader.PropertyToID("_CascadeShadowSplitSpheres0");
MainLightShadowConstantBuffer._CascadeShadowSplitSpheres1 = Shader.PropertyToID("_CascadeShadowSplitSpheres1");
MainLightShadowConstantBuffer._CascadeShadowSplitSpheres2 = Shader.PropertyToID("_CascadeShadowSplitSpheres2");
MainLightShadowConstantBuffer._CascadeShadowSplitSpheres3 = Shader.PropertyToID("_CascadeShadowSplitSpheres3");
MainLightShadowConstantBuffer._CascadeShadowSplitSphereRadii = Shader.PropertyToID("_CascadeShadowSplitSphereRadii");
MainLightShadowConstantBuffer._ShadowOffset0 = Shader.PropertyToID("_MainLightShadowOffset0");
MainLightShadowConstantBuffer._ShadowOffset1 = Shader.PropertyToID("_MainLightShadowOffset1");
MainLightShadowConstantBuffer._ShadowOffset2 = Shader.PropertyToID("_MainLightShadowOffset2");
MainLightShadowConstantBuffer._ShadowOffset3 = Shader.PropertyToID("_MainLightShadowOffset3");
MainLightShadowConstantBuffer._ShadowmapSize = Shader.PropertyToID("_MainLightShadowmapSize");
m_MainLightShadowmap.Init("_MainLightShadowmapTexture");

二、MainLightShadowCasterPass 初始化

public bool Setup(ref RenderingData renderingData){}

1. 初始化数据(矩阵、cascade分割、切片)

Clear();

2. 一些条件判断,未通过的话将ShadowMap置为默认值

… 这里不作为重点

3. 设置数据

SetUp函数主要是将数据整理保存到类内参数中供类使用
其中设置的数据有:

(1)m_ShadowCasterCascadesCount

光源级联阴影数量

(2)RenderTexture 大小
renderTargetWidth;
renderTargetHeight;
(3)提取级联阴影的光照矩阵以及包围球
  1. Vector4[] m_CascadeSplitDistances[cascadeIndex] 包围球数据(xyz:位置,w:半径)
  2. ShadowSliceData[] m_CascadeSlices; 级联阴影切片数据
public struct ShadowSliceData
{public Matrix4x4 viewMatrix;public Matrix4x4 projectionMatrix;public Matrix4x4 shadowTransform;//projectionMatrix * viewMatrixpublic int offsetX;			     //ShadowAtlasMap行偏移public int offsetY;				 //ShadowAtlasMap列偏移public int resolution;			 //分辨率public ShadowSplitData splitData;//splitData包含筛选信息
}

提取函数

for (int cascadeIndex = 0; cascadeIndex < m_ShadowCasterCascadesCount; ++cascadeIndex)
{bool success = ShadowUtils.ExtractDirectionalLightMatrix(ref renderingData.cullResults, ref renderingData.shadowData,shadowLightIndex, cascadeIndex, renderTargetWidth, renderTargetHeight, shadowResolution, light.shadowNearPlane,out m_CascadeSplitDistances[cascadeIndex], out m_CascadeSlices[cascadeIndex]);if (!success)return SetupForEmptyRendering(ref renderingData);
}
(4)获取新的临时阴影纹理
m_MainLightShadowmapTexture = ShadowUtils.GetTemporaryShadowTexture(renderTargetWidth, renderTargetHeight, k_ShadowmapBufferBits);
(5)存储renderingData中的阴影数据
m_MaxShadowDistanceSq = renderingData.cameraData.maxShadowDistance * renderingData.cameraData.maxShadowDistance;
m_CascadeBorder = renderingData.shadowData.mainLightShadowCascadeBorder;

4. 绑定渲染目标和清除状态

public override void Configure(CommandBuffer cmd, RenderTextureDescriptor cameraTextureDescriptor)
{ConfigureTarget(new RenderTargetIdentifier(m_MainLightShadowmapTexture), m_MainLightShadowmapTexture.depthStencilFormat, renderTargetWidth, renderTargetHeight, 1, true);ConfigureClear(ClearFlag.All, Color.black);
}

5. 执行 Execute

public override void Execute(ScriptableRenderContext context, ref RenderingData renderingData)
{if (m_CreateEmptyShadowmap){SetEmptyMainLightCascadeShadowmap(ref context);return;}RenderMainLightCascadeShadowmap(ref context, ref renderingData.cullResults, ref renderingData.lightData, ref renderingData.shadowData);
}

三、Execute 阴影参数设置

RenderMainLightCascadeShadowmap(ref context, ref renderingData.cullResults, ref renderingData.lightData, ref renderingData.shadowData);

参数设置多引用ShadowsUtils单例中的函数设置
进入函数RenderMainLightCascadeShadowmap

// settings 中为阴影所需要的数据
var settings = new ShadowDrawingSettings(cullResults, shadowLightIndex);
settings.useRenderingLayerMaskTest = UniversalRenderPipeline.asset.supportsLightLayers;for (int cascadeIndex = 0; cascadeIndex < m_ShadowCasterCascadesCount; ++cascadeIndex)
{settings.splitData = m_CascadeSlices[cascadeIndex].splitData;// 偏移量Vector4 shadowBias = ShadowUtils.GetShadowBias(ref shadowLight, shadowLightIndex, ref shadowData, m_CascadeSlices[cascadeIndex].projectionMatrix, m_CascadeSlices[cascadeIndex].resolution);ShadowUtils.SetupShadowCasterConstantBuffer(cmd, ref shadowLight, shadowBias);CoreUtils.SetKeyword(cmd, ShaderKeywordStrings.CastingPunctualLightShadow, false);ShadowUtils.RenderShadowSlice(cmd, ref context, ref m_CascadeSlices[cascadeIndex],ref settings, m_CascadeSlices[cascadeIndex].projectionMatrix, m_CascadeSlices[cascadeIndex].viewMatrix);
}shadowData.isKeywordSoftShadowsEnabled = shadowLight.light.shadows == LightShadows.Soft && shadowData.supportsSoftShadows;
CoreUtils.SetKeyword(cmd, ShaderKeywordStrings.MainLightShadows, shadowData.mainLightShadowCascadesCount == 1);
CoreUtils.SetKeyword(cmd, ShaderKeywordStrings.MainLightShadowCascades, shadowData.mainLightShadowCascadesCount > 1);
CoreUtils.SetKeyword(cmd, ShaderKeywordStrings.SoftShadows, shadowData.isKeywordSoftShadowsEnabled);SetupMainLightShadowReceiverConstants(cmd, shadowLight, shadowData.supportsSoftShadows);
  1. SetupShadowCasterConstantBuffer
// 阴影偏移
cmd.SetGlobalVector("_ShadowBias", shadowBias);// 世界空间光照方向,用于支持阴影法线偏移(normal bias).
Vector3 lightDirection = -shadowLight.localToWorldMatrix.GetColumn(2);
cmd.SetGlobalVector("_LightDirection", new Vector4(lightDirection.x, lightDirection.y, lightDirection.z, 0.0f));// 世界空间光源位置
Vector3 lightPosition = shadowLight.localToWorldMatrix.GetColumn(3);
cmd.SetGlobalVector("_LightPosition", new Vector4(lightPosition.x, lightPosition.y, lightPosition.z, 1.0f));
  1. 关闭精确光源阴影 PunctualLightShadow(点光源、方向光、聚光灯)
/*  "_CASTING_PUNCTUAL_LIGHT_SHADOW"  */
CoreUtils.SetKeyword(cmd, ShaderKeywordStrings.CastingPunctualLightShadow, false);
  1. 渲染cascade阴影
    设置默认全局偏移(这应该就是为什么,在unity中,将light的bias都设为0,但还是没有明显的摩尔纹)
cmd.SetGlobalDepthBias(1.0f, 2.5f); // these values match HDRP defaults 

设置Viewport、矩阵信息

cmd.SetViewport(new Rect(shadowSliceData.offsetX, shadowSliceData.offsetY, shadowSliceData.resolution, shadowSliceData.resolution));
cmd.SetViewProjectionMatrices(view, proj);

渲染阴影,禁用硬件剪刀矩阵(不知道是什么)

context.DrawShadows(ref settings);
cmd.DisableScissorRect();
  1. 是否开启主光源阴影、主光源级联阴影、主光源软阴影
/*"_MAIN_LIGHT_SHADOWS"*/
CoreUtils.SetKeyword(cmd, ShaderKeywordStrings.MainLightShadows, shadowData.mainLightShadowCascadesCount == 1);
/*"_MAIN_LIGHT_SHADOWS_CASCADE"*/
CoreUtils.SetKeyword(cmd, ShaderKeywordStrings.MainLightShadowCascades, shadowData.mainLightShadowCascadesCount > 1);
/*"_SHADOWS_SOFT"*/
CoreUtils.SetKeyword(cmd, ShaderKeywordStrings.SoftShadows, shadowData.isKeywordSoftShadowsEnabled);
  1. 设置阴影接收常量

    1. 阴影贴图 “_MainLightShadowmapTexture
    2. 光源矩阵 “_MainLightWorldToShadow”(级联矩阵为多个矩阵 Matrix4x4[])
    3. 阴影参数 “_MainLightShadowParams
      • x :阴影强度
      • y :是否软阴影(1为软,0为硬)
      • z :阴影衰减部分的衰减斜率
      • w:横坐标0处阴影开始衰减部分的纵坐标
    4. 级联阴影数据:
      四个级联的包围球数据(4 * Vector4) _CascadeShadowSplitSpheres0、1、2、3
      四个级联的半径的平方(1 * Vector4) _CascadeShadowSplitSphereRadii
    5. 软阴影:
      阴影像素偏移(左下、右下、左上、右上) _MainLightShadowOffset0/1/2/3
      阴影偏移量(偏移x,偏移y,shadowMap宽,shadowMap长 _MainLightShadowmapSize
  2. 在渲染结束后释放临时Texture

public override void OnCameraCleanup(CommandBuffer cmd)
{if (cmd == null)throw new ArgumentNullException("cmd");if (m_MainLightShadowmapTexture){RenderTexture.ReleaseTemporary(m_MainLightShadowmapTexture);m_MainLightShadowmapTexture = null;}
}

GPU中的阴影数据

Shadows.hlsl

SCREENSPACE_TEXTURE(_ScreenSpaceShadowmapTexture);
SAMPLER(sampler_ScreenSpaceShadowmapTexture);TEXTURE2D_SHADOW(_MainLightShadowmapTexture);
SAMPLER_CMP(sampler_MainLightShadowmapTexture);TEXTURE2D_SHADOW(_AdditionalLightsShadowmapTexture);
SAMPLER_CMP(sampler_AdditionalLightsShadowmapTexture);CBUFFER_START(MainLightShadows)// Last cascade is initialized with a no-op matrix. It always transforms// shadow coord to half3(0, 0, NEAR_PLANE). We use this trick to avoid// branching since ComputeCascadeIndex can return cascade index = MAX_SHADOW_CASCADESfloat4x4    _MainLightWorldToShadow[MAX_SHADOW_CASCADES + 1];float4      _CascadeShadowSplitSpheres0;float4      _CascadeShadowSplitSpheres1;float4      _CascadeShadowSplitSpheres2;float4      _CascadeShadowSplitSpheres3;float4      _CascadeShadowSplitSphereRadii;half4       _MainLightShadowOffset0;half4       _MainLightShadowOffset1;half4       _MainLightShadowOffset2;half4       _MainLightShadowOffset3;half4       _MainLightShadowParams;   // (x: shadowStrength, y: 1.0 if soft shadows, 0.0 otherwise, z: main light fade scale, w: main light fade bias)float4      _MainLightShadowmapSize;  // (xy: 1/width and 1/height, zw: width and height)
CBUFFER_END

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/231517.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

【MAC】M2 安装mysql

一、docker下载地址 下载地址 二、安装docker完成 三、安装mysql 一、拉取镜像 # 拉取镜像 docker pull mysql# 或者 docker pull mysql:latest# 以上两个命令是一致的&#xff0c;默认拉取的就是 latest 版本的# 我们还可以用下面的命令来查看可用版本&#xff1a; docker…

Docker介绍,Docker安装

docker镜像仓库官网 一、Docker的基本概念 1.Docker的三大核心组件 docker 镜像 --------docker images docker 仓库---------docker registeries docker 容器---------docker containers 2.Docker 镜像 Docker镜像是运行docker容器时的只读模板&#xff0c;每一个镜像由一…

【Transformer】Transformer and BERT(1)

文章目录 TransformerBERT 太…完整了&#xff01;同济大佬唐宇迪博士终于把【Transformer】入门到精通全套课程分享出来了&#xff0c;最新前沿方向 学习笔记 Transformer 无法并行&#xff0c;层数比较少 词向量生成之后&#xff0c;不会变&#xff0c;没有结合语境信息的情…

数据加密标准DES硬件实现(Modelsim)

数据加密标准DES硬件实现 本文内容摘要理论依据和设计内容仿真结果整体代码 本文内容摘要 本文设计并验证了DES的密钥扩展通路&#xff0c;分别采用Round Based方法和Pipeline方法两种方式设计并验证DES的明文通路 理论依据和设计内容 首先&#xff0c;要了解分组密码算法及DE…

cdr格式怎么打开?cdr文件查看工具CDR Viewer功能介绍

CDRViewer Pro for Mac是一款专业的矢量图形文件查看器&#xff0c;主要用于打开、浏览和查看CorelDRAW&#xff08;CDR&#xff09;文件。以下是该软件的主要功能和特点&#xff1a; CDR文件支持&#xff1a;CDRViewer Pro可以快速加载和显示CorelDRAW&#xff08;CDR&#x…

【面试】Java最新面试题资深开发-微服务篇(1)

问题九&#xff1a;微服务 什么是微服务架构&#xff1f;它与单体架构相比有哪些优势和劣势&#xff1f;解释一下服务发现和服务注册是什么&#xff0c;它们在微服务中的作用是什么&#xff1f;什么是API网关&#xff08;API Gateway&#xff09;&#xff1f;在微服务中它有何…

大模型(LLM)+词槽(slot)构建动态场景多轮对话系统

构建动态场景多轮对话系统 引言 在人工智能和自然语言处理领域&#xff0c;聊天机器人的开发一直是一个热点话题。近年来&#xff0c;随着大型语言模型&#xff08;LLM&#xff09;的进步&#xff0c;构建能够理解和响应各种用户需求的聊天机器人变得更加可行和强大。本文将介…

Acrel-1000DP分布式光伏系统在某重工企业18MW分布式光伏中应用——安科瑞 顾烊宇

摘 要&#xff1a;分布式光伏发电特指在用户场地附近建设&#xff0c;运行方式以用户侧自发自用、余电上网&#xff0c;且在配电系统平衡调节为特征的光伏发电设施&#xff0c;是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式&#xff0c;它倡导就近发电&#xff0c;就…

DiffUtil + RecyclerView 在 Kotlin中的使用

很惭愧, 做了多年的Android开发还没有使用过DiffUtil这样解放双手的工具。 文章目录 1 DiffUtil 用来解决什么问题?2 DiffUtil 是什么?3 DiffUtil的使用4 参考文章 1 DiffUtil 用来解决什么问题? 先举几个实际开发中的例子帮助我们感受下: 加载内容流时,第一次加载了ABC,…

gitlab(gitlab-ce)下载,离线安装

目录 1.下载 2.安装 3.配置 4.启动 5.登录 参考&#xff1a; 1.下载 根据服务器操作系统版本&#xff0c;下载对应的RPM包。 gitlab官网&#xff1a; The DevSecOps Platform | GitLab rpm包官网下载地址: gitlab/gitlab-ce - Results in gitlab/gitlab-ce 国内镜像地…

JVM-4-垃圾收集基础

引用计数算法 在对象中添加一个引用计数器&#xff0c;每当有一个地方引用它时&#xff0c;计数器值就加一&#xff1b;当引用失效时&#xff0c;计数器值就减一&#xff1b;任何时刻计数器为零的对象就是不可能再被使用的。 对象objA和objB都有字段instance&#xff0c;赋值…

分布式链路追踪 —— 基于Dubbo的traceId追踪传递

文章目录 原文链接RpcContext 上下文对象Dubbo 过滤器&#xff08;Filter&#xff09;对象基于Dubbo的traceId追踪传递实现 原文链接 RpcContext 上下文对象 在实现 Dubbo 调用之间的链路跟踪之前&#xff0c;先简单了解 RpcContext 上下文对象和 Filter 过滤器对象&#xff…

python排序算法,冒泡排序和快排

对于排序算法中比较知名的两个算法&#xff0c;分别就是冒泡排序和快速排序&#xff0c;在日常学习和使用中都会听到这两种排序算法的名称&#xff0c;这里主要介绍如何使用python来实现这两种排序算法。 冒泡排序的实现&#xff1a;一是从集合第一个元素开始&#xff0c;每两…

单片机计数功能

提示&#xff1a;文章写完后&#xff0c;目录可以自动生成&#xff0c;如何生成可参考右边的帮助文档 文章目录 前言一、计数器是什么&#xff1f;1.1 应用 二、计数器原理框图及对输入信号的要求2.1 原理框图2.2对输入信号的要求 三、使用步骤3.1 配置为计数模式3.2 装初值3.3…

0基础学习VR全景平台篇第129篇:认识单反相机和鱼眼镜头

上课&#xff01;全体起立~ 大家好&#xff0c;欢迎观看蛙色官方系列全景摄影课程&#xff01; 一、相机 单反和微单 这里说的相机是指可更换镜头的单反/微单数码相机。那两者有何差异呢&#xff1f; 1&#xff09;取景结构差异 两者最直观的区别在于&#xff0c;微单相机…

html中RGB和RGBA颜色表示法

文章目录 RGB什么是RGBRGB颜色模式的取值范围RGB常用颜色对照表 RGBA什么是RGBARGBA颜色模式的取值范围 总结 RGB 什么是RGB RGB是一种颜色空间&#xff0c;其中R代表红色&#xff08;Red&#xff09;、G代表绿色&#xff08;Green&#xff09;、B代表蓝色&#xff08;Blue&a…

100GPTS计划-AI翻译TransLingoPro

地址 https://poe.com/TransLingoPro https://chat.openai.com/g/g-CfT8Otig6-translingo-pro 测试 输入: 我想吃中国菜。 预期翻译: I want to eat Chinese food. 输入: 请告诉我最近的医院在哪里。 预期翻译: Please tell me where the nearest hospital is. 输入: 明天…

分布式理论 | RPC | Spring Boot 整合 Dubbo + ZooKeeper

一、基础 分布式理论 什么是分布式系统&#xff1f; 在《分布式系统原理与范型》一书中有如下定义&#xff1a;“分布式系统是若干独立计算机的集合&#xff0c;这些计算机对于用户来说就像单个相关系统”&#xff1b; 分布式系统是由一组通过网络进行通信、为了完成共同的…

Django 构建动态前端页面详解

概要 Django 是一个强大的 Python Web 框架&#xff0c;广泛用于后端开发。然而&#xff0c;它也支持直接使用 HTML, CSS, 和 JavaScript 来构建动态的前端界面。本文将详细介绍如何在 Django 项目中使用这些技术&#xff0c;包括设置静态文件、编写 HTML 模板以及集成 JavaSc…

教育机构小程序管理系统的全方位优化

随着互联网的快速发展&#xff0c;线上教育也日益受到人们的关注和欢迎。为了满足广大学生和家长的需求&#xff0c;教育机构纷纷开发出自己的小程序管理系统。本文将详细介绍如何使用乔拓云平台&#xff0c;一键开发出自己的教育机构小程序管理系统。 1.进入乔拓云后台 首先&…