Unity3D ：可编程渲染管线批处理器
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可编程渲染管线批处理器
可编程渲染管线 （SRP） 批处理器是一种绘制调用优化，可显著提高使用 SRP 的应用程序的性能。SRP 批处理器减少了 Unity 为使用相同着色器变体的材质准备和调度绘制调用所需的 CPU 时间。
要求和兼容性
本部分包含有关 SRP 批处理器的渲染管线兼容性的信息。
渲染管线兼容性
| 功能 | 内置渲染管线 | 通用渲染管线 (URP) | 高清渲染管线 (HDRP) | 自定义可编程渲染管线 （SRP） |
|---|---|---|---|---|
| SRP 配料机 | 否 | 是 | 是 | 是 |
游戏对象兼容性
在任何给定的场景中，有些游戏对象与 SRP 批处理器兼容，有些则不兼容。兼容的游戏对象使用 SRP 批处理器代码路径，不兼容的游戏对象使用标准 SRP 代码路径。有关详细信息，请参阅 SRP 批处理器的工作原理。
游戏对象必须满足以下要求才能与 SRP 批处理器代码路径兼容：
- 游戏对象必须包含网格或蒙皮网格。它不可能是粒子。
- 游戏对象不得使用 MaterialPropertyBlocks。
- 游戏对象使用的着色器必须与 SRP 批处理器兼容。有关详细信息，请参阅着色器兼容性。
着色器兼容性
高清渲染管线 （HDRP） 和通用渲染管线 （URP） 中的所有光照和不光照着色器都符合此要求（这些着色器的粒子版本除外）。
要使自定义着色器与 SRP 批处理器兼容，它必须满足以下要求：
- 着色器必须在名为 的单个常量缓冲区中声明所有内置引擎属性。例如，或 。
UnityPerDrawunity_ObjectToWorldunity_SHAr - 着色器必须在名为 的单个常量缓冲区中声明所有材质属性。
UnityPerMaterial
您可以在“检查器”面板中检查着色器的兼容性状态。
使用 SRP Batcher
本节包含有关如何在 Unity 预构建的可编程渲染管线中使用 SRP 批处理器的信息。
在 URP 中使用 SRP 批处理器
要在 URP 中激活 SRP Batcher，请执行以下操作：
- 在“项目”窗口中，选择 URP 资源。
- 在 URP 资产的检查器中，启用 SRP 批处理器。如果此选项不可见，请按照以下有关如何显示 URP 资产的其他属性的说明进行操作。
如何显示 URP 资产的其他属性
默认情况下，Unity 不会在 URP 资源中显示某些高级属性。要查看所有可用属性，请执行以下操作：
在 URP 资产的任意部分中，单击垂直省略号图标 （⋮），然后选择显示其他属性
Unity 在当前部分中显示所有可用属性。
要在所有部分中显示所有其他属性，请执行以下操作：
- 单击垂直省略号图标，然后选择显示所有其他属性。Unity 在“首选项”窗口中打开“核心渲染管线”部分。
在“可见性>附加属性”属性中，选择“全部可见”。
在 HDRP 中使用 SRP 批处理器
使用 HDRP 时，Unity 默认启用 SRP 批处理器。不建议禁用 SRP 批处理器。但是，您可以暂时禁用 SRP 批处理器以进行调试。
要在构建时使用编辑器启用和禁用 SRP 批处理器，请执行以下操作：
- 在 Project 窗口中选择 HDRP 资源。
- 在资产的检查器中，进入调试模式。在调试模式下，您可以看到 HDRP 资源的属性，包括 SRP 批处理器属性。
- 选择启用 SRP 批处理器以启用或禁用 SRP 批处理器。
若要在运行时启用或禁用 SRP 批处理器，请在 C# 代码中切换以下全局变量：
GraphicsSettings.useScriptableRenderPipelineBatching = true;
SRP Batcher 的工作原理
优化绘制调用的传统方法是减少绘制调用的数量。相反，SRP 批处理器减少了绘制调用之间的渲染状态更改。为此，SRP 批处理器结合了一系列 GPU 命令。每个命令序列称为 SRP 批处理。binddraw
为了达到渲染的最佳性能，每个 SRP 批处理应包含尽可能多的命令。为此，请使用尽可能少的着色器变体。您仍然可以根据需要通过相同的着色器使用任意数量的不同材质。binddraw
当 Unity 在渲染循环期间检测到新材质时，CPU 会收集所有属性并将其绑定到常量缓冲区中的 GPU。GPU 缓冲区的数量取决于着色器声明其常量缓冲区的方式。
SRP 批处理器是一个低级渲染循环，它使材质数据保留在 GPU 内存中。如果材质内容未更改，则 SRP 批处理器不会进行任何渲染状态更改。相反，SRP 批处理器使用专用代码路径来更新大型 GPU 缓冲区中的 Unity 引擎属性，如下所示：
在这里，CPU 仅处理 Unity 引擎属性，在上图中标记为“每个对象”大缓冲区。所有材质在 GPU 内存中都有持久常量缓冲区，随时可用。这加快了渲染速度，因为：
- 现在，所有材质内容都保留在 GPU 内存中。
- 专用代码管理所有每个对象属性的大型每对象 GPU 常量缓冲区。
有意删除游戏对象的 SRP 批处理器兼容性
在极少数情况下，您可能希望有意使特定游戏对象与 SRP 批处理器不兼容。例如，如果要使用 GPU 实例化，这与 SRP 批处理器不兼容。如果要使用完全相同的材质渲染许多相同的网格，GPU 实例化可能比 SRP 批处理器更有效。要使用 GPU 实例化，您必须：
- 使用 Graphics.DrawMeshInstanced。
- 手动删除 SRP 批处理器兼容性并为材料启用 GPU 实例化。
有两种方法可以从游戏对象中删除与 SRP 批处理器的兼容性：
- 使着色器不兼容。
- 使渲染器不兼容。
提示：如果使用 GPU 实例化而不是 SRP 批处理器，请使用性能分析器确保 GPU 实例化对于您的应用程序比 SRP 批处理器更有效。
删除着色器兼容性
您可以使手写着色器和着色器图着色器与 SRP 批处理器不兼容。但是，对于着色器图着色器，如果您经常更改并重新编译着色器图，则使渲染器不兼容会更简单。
要使 Unity 着色器与 SRP 批处理器不兼容，您需要对着色器源文件进行更改：
- 对于手写着色器，请打开着色器源文件。对于着色器图着色器，请将着色器图的编译着色器源代码复制到新的着色器源文件中。在应用程序中使用新的着色器源文件，而不是着色器图。
- 将新的材质属性声明添加到着色器的块中。不要在常量缓冲区中声明新材料属性。
PropertiesUnityPerMaterial
材料属性不需要执行任何操作;仅具有常量缓冲区中不存在的材质属性，就会使着色器与 SRP 批处理器不兼容。UnityPerMaterial
警告：如果使用着色器图，请注意，每次编辑和重新编译着色器图时，都必须重复此过程。
删除渲染器兼容性
您可以使单个渲染器与 SRP 批处理器不兼容。为此，请向渲染器添加 a。MaterialPropertyBlock
在 Unity 帧调试器中分析 SRP 批处理器
您可以在帧调试器窗口中检查 SRP 批处理的状态。每个 SRP 批处理显示 Unity 使用了多少个绘制调用、Unity 附加到着色器的关键字，以及 Unity 未将该绘制调用与前一个绘制调用批处理的原因。
要检查 SRP Batcher 批次的状态，请执行以下操作：
- 在编辑器中，打开帧调试器（菜单：“>分析窗口”>“帧调试器”）。
- 在帧调试器中，转到渲染相机>渲染不透明。
- 展开 RenderLoopNewBatcher.Draw 列表。
- 选择要检查的 SRP 批次。
在下面的示例中，原因是：节点具有不同的着色器。这意味着该 SRP 批处理的着色器与上一个 SRP 批处理中的着色器不同。由于 SRP 批处理器使用不同的着色器，因此 SRP 批处理器创建了一个新批处理。如果多个 SRP 批处理的绘制调用数量较少，这通常意味着项目使用了太多着色器变体。
如果您编写自己的可编程渲染管线，而不是使用通用渲染管线或高清渲染管线，请尝试使用最少数量的关键字编写通用多用途着色器。这是最佳的，因为您可以使用任意数量的材料属性。
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