Unity3D

Unity3D：着色器编译

May 3, 2023 • 4 min read

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着色器编译

每次构建项目时，Unity 编辑器都会编译构建所需的所有着色器：针对每个所需的图形 API 编译每个所需的着色器变体。

当您在 Unity 编辑器中工作时，编辑器不会提前编译所有内容。这是因为为每个图形 API 编译每个变体可能需要很长时间。

相反，Unity 编辑器会这样做：

着色器编译使用名为 UnityShaderCompiler 的进程。可启动多个 UnityShaderCompiler 编译器进程（通常在机器中每个 CPU 核心对应一个），这样在播放器构建时就可以并行完成着色器编译。当编辑器不编译着色器时，编译器进程不执行任何操作，也不消耗计算机资源。

如果有许多经常更改的着色器，着色器缓存文件夹可能会变得非常大。删除此文件夹是安全的；只会导致 Unity 重新编译着色器变体。

在播放器构建时，所有“尚未编译”的着色器变体都将被编译，因此即使编辑器不会使用这些着色器变体，它们也会存在于游戏数据中。

不同平台使用不同的着色器编译器来编译着色器程序，如下所述：

使用 DirectX 的平台会使用 Microsoft 的 FXC HLSL 编译器。
使用 OpenGL (Core & ES) 的平台会使用 Microsoft 的 FXC HLSL 编译器，然后使用 HLSLcc 将字节代码转换为 GLSL。
使用 Metal 的平台会使用 Microsoft 的 FXC HLSL 编译器，然后使用 HLSLcc 将字节代码转换为 Metal。
使用 Vulkan 的平台会使用 Microsoft 的 FXC HLSL 编译器，然后使用 HLSLcc 将字节代码转换为 SPIR-V。
其他平台（如游戏主机平台）使用其各自的编译器。
表面着色器使用 HLSL 和 MojoShader 来完成代码生成分析步骤。

使用 pragma 指令可以配置各种着色器编译器设置。

着色器编译涉及几个步骤。首先，需要进行预处理。在此步骤中，一个名为预处理器的程序为编译器准备着色器源代码。

在以前版本的 Unity 中，编辑器使用着色器编译器为当前平台提供的预处理器。现在，Unity 使用自己的预处理器，也称为缓存着色器预处理器。

缓存着色器预处理器经过优化，可加快着色器导入和编译速度。它通过缓存中间预处理数据来工作，因此编辑器只需要在包含文件的内容更改时解析包含文件，这使得编译同一着色器的多个变体更加高效。

有关缓存着色器预处理器和以前行为之间差异的详细信息，请参阅 Unity 论坛：新着色器预处理器 (New shader preprocessor)。

在构建游戏时，Unity 可以检测到游戏未使用某些内部着色器变体，并从构建数据中排除（“剥离”）它们。有关详细信息，请参阅着色器变体。

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