为美好的URP献上解析[0x00]: 管线架构

2024-09-15

聊聊UI分辨率分离与线性空间下的GammaUI

整理了下近期以及过去做过的这方面的一些功能, 挑出点有意思的东西或思路谈谈. 这篇没有什么代码之类的东西, 就纯是碎碎念. UI 分辨率分离 这年头在移动端做 3D 游戏, 分辨率基本是没可能拉满的, 最高基本也就八九百这样子, 低配下甚至六百多都有可能. 虽然场景怎么低分辨率怎么糊都好说, 但 UI 是万万不能糊的, 一糊这游戏也别玩了. 所以场景&UI 分辨率分离就成了一个项目必需的 feature. 最简单也是最直接的方案就是给 UI 单独来一张 RT, 我们叫他 UITarget. 场景在低分辨率的 CameraAttachment 上渲完后 Blit 到高分辨率的 UITarget 上, 再交给 UI 相机绘制 UI. 听着很美好, 但实际并不能用. 因为这个方案对于带宽本就不富裕的移动端打击是致命的, 多一张 1080p 的 RT 简直是要了手机的老命. 于是就有了优化方案, 借用系统提供的 Backbuffer 作为 UITarget. Backbuffer 默认为手机硬件的原生分辨率, 无论任何情况下渲染管线的最终目标都会是它, 在 URP 正常的流程...

2023-09-11

URP延迟渲染+Native Renderpass踩坑记录

过去两周多折腾URP Deferred + Native Renderpass, 踩了无数的坑, 翻遍国内国外的社区也找不到太多可供参考的资料. 于是在这里简述一下一些不可回避的问题以及其解决方案, 也算是为社区做点贡献. 在开始之前, 我想延迟渲染这种烂大街的玩意就没什么讲的必要了, 而Native Renderpass可能不少人没听过, 这东西底层调用的其实就是vulkan的renderpass/subpass API(metal也有类似的一套), 简单来说就是利用移动端TB(D)R的硬件架构, 相比于传统延迟管线在basepass结束后将gbuffer store回system memory, 之后再在lightpass中load回来这种带宽压力极大的方案, Native Renderpass可以在每个tile的basepass结束后将gbuffer保存在On-Chip Memory上, 以供接下来的lightpass直接使用, 直接优化掉了两个pass之间的store/load操作, 极大减缓了带宽压力, 这种形式的rt也被称之为memoryless. 简单科普到此为止...

2023-09-11

从零开始的UE5卡通渲染0x00：理论基础

最近在研究基于UE5的卡通渲染，颇有收获。正巧前段时间与同事吃饭，聊到知乎，深感自己知乎各种不正经的东西实在太多了，而我又是个懒得腾出时间写正经东西的懒狗，遂决定趁编译Shader的空闲，写点学习笔记、心得与分享。 虽然卡渲本身的知识不算很多，但放到UE5上就是不得不改动源码的大工程了，不由得让人怀念起自由的Unity，令人感叹……扯远了，总之UE5卡渲这块我准备分成多篇文章，多水一水。 目前的大(feng)致(kuang)计(hua)划(bing)如下： 卡通渲染理论基础 修改源码的卡渲光照模型实现 基于卷积矩阵的卡渲描边实现、添加子Mesh的Backface卡渲描边实现 修改源码自定义Pass的Backface卡渲描边实现 …… 次世代卡渲/独立的Hair、Skin卡渲光照模型/UE5复刻原神ShadingModel……(或许会有？) 废话不多说了，进入正题。 提到卡通渲染，很多了解不多的朋友可能就会将其与NPR(Non-Photorealistic Rendering)混为一谈，可实际上这两者并不能划等号。事实上NPR是个非常广泛的概念，不止是卡渲，油画、水墨风等等...

2023-09-11

从零开始的UE5卡通渲染0x01：自定义着色模型

简单写完了第一篇没啥营养的概述后，这一章我们来做一点真东西，通过修改源码添加一个Custom Shading Model，并使其可以集成我们上一篇文章提到的BaseColor、ILM、SSS贴图进行卡通渲染。 这里我使用的引擎版本是UE5.0.2。 拉取源码版UE5并编译 想要对源码做修改，绝对逃不开的第一步自然就是拉源码和编译。关于这一步，知乎上有大量的资料，官方文档写得也非常详细，我这种懒狗肯定不会再写一遍，不过还是有几点需要注意，值得说一下： 源码工程目录一定要放在固态硬盘里 预留大约250G的硬盘空间 建议整块好的CPU，框框越多越好，再多插几根内存条……不然的话等编译的空闲你还可以抽时间去学学Unity 😃 C++部分 C++部分大多都在进行Shading Model注册、开放和修改数据接口的工作，这里直接上截图。 EngineTypes.h \Engine\Source\Runtime\Engine\Classes\Engine\EngineTypes.h 在枚举EMaterialShadingModel 中注册我们的Shading Model： M...

2023-09-11

UE5.1移动端延迟渲染管线测试与剖析

UE5.1对移动端延迟渲染做了一波大更新，在只使用3张gbuffer(不算SceneColor和Depth)的情况下支持了桌面端全部的shadingmodel，并且对Vulkan、Metal甚至是GLES都做了On Chip Memory的带宽优化。正好前面我刚折腾完Unity 2021.3的延迟管线，就顺便看看UE5.1这边有什么新花样。 官方talk: 虚幻5的移动端延迟渲染技术到底有多好用？ - 腾讯游戏学堂的文章 - 知乎 https://zhuanlan.zhihu.com/p/562673914 经测试&查阅源码后确认支持的feature directional light可以有多盏(必须位于不同light channel), 只有一盏可以投射阴影 point light数量不再有限制, 不支持阴影 spot light可以投射阴影 每个light均只能有一个light channel 物体可以有多个light channel(即可以同时受多个light channel光源影响) 半透明效果正常 gles/vulkan均支持On Chip Memor...

2024-07-12

从插件开始的UE渲染开发0x00: Shader路径重定向

UE 渲染开发一直以来都是个很蛋疼的话题, 拜屎山一般的渲染系统所赐, 想要加点什么东西基本就只有改源码一条路可走, 以至于网上搜十个改源码的文章可能九个都是教你怎么加 ShadingModel 或 MeshPass. 我自己也曾在这类重复且枯燥的工作上花费大量的时间, 深切感受到这玩意到底有多恶心. 而且源码修改一时爽, 后续维护火葬场, 将来如果要升级引擎版本, 面对茫茫多的 diff 那才叫一个痛不欲生. 所以这个系列从 UE 的插件系统(Plugin)入手, 尝试探索在不改动源码的情况下, 如何最大限度的自定义渲染. 虽说不改 C++ 源码, 但 Shader 该改还是要改. 不过直接去引擎路径下改 Shader 就很恶心, 可能我只想为当前项目改动某部分 Shader, 但引擎路径下 Shader 的改动却会影响到本地的所有项目. 如果能像 Unity 那样每个项目自己有一份 Shader 就好了——正确的, 我们就先来把这个功能做了. 在动工之前, 需要先理解 UE Shader 的路径引用原理. UE shader 代码中 include 的文件路径并非真实的路径...