1. 概述

在上一篇文章《Unity3D学习笔记6——GPU实例化(1)》详细介绍了Unity3d中GPU实例化的实现,并且给出了详细代码。不过其着色器实现是简单的顶点+片元着色器实现的。Unity提供的很多着色器是表面着色器,通过表面着色器,也是可以实现GPU实例化的。

2. 详论

2.1. 实现

首先,我们还是挂接与上篇文章一样的脚本:

using UnityEngine;

[ExecuteInEditMode]
public class Note7Main : MonoBehaviour
{
public Mesh mesh;
public Material material; int instanceCount = 200;
Bounds instanceBounds; ComputeBuffer bufferWithArgs = null;
ComputeBuffer instanceParamBufferData = null; // Start is called before the first frame update
void Start()
{
instanceBounds = new Bounds(new Vector3(0, 0, 0), new Vector3(100, 100, 100)); uint[] args = new uint[5] { 0, 0, 0, 0, 0 };
bufferWithArgs = new ComputeBuffer(1, args.Length * sizeof(uint), ComputeBufferType.IndirectArguments);
int subMeshIndex = 0;
args[0] = mesh.GetIndexCount(subMeshIndex);
args[1] = (uint)instanceCount;
args[2] = mesh.GetIndexStart(subMeshIndex);
args[3] = mesh.GetBaseVertex(subMeshIndex);
bufferWithArgs.SetData(args); InstanceParam[] instanceParam = new InstanceParam[instanceCount]; for (int i = 0; i < instanceCount; i++)
{
Vector3 position = Random.insideUnitSphere * 5;
Quaternion q = Quaternion.Euler(Random.Range(0.0f, 90.0f), Random.Range(0.0f, 90.0f), Random.Range(0.0f, 90.0f));
float s = Random.value;
Vector3 scale = new Vector3(s, s, s); instanceParam[i].instanceToObjectMatrix = Matrix4x4.TRS(position, q, scale);
instanceParam[i].color = Random.ColorHSV();
} int stride = System.Runtime.InteropServices.Marshal.SizeOf(typeof(InstanceParam));
instanceParamBufferData = new ComputeBuffer(instanceCount, stride);
instanceParamBufferData.SetData(instanceParam);
material.SetBuffer("dataBuffer", instanceParamBufferData);
material.SetMatrix("ObjectToWorld", Matrix4x4.identity);
} // Update is called once per frame
void Update()
{
if (bufferWithArgs != null)
{
Graphics.DrawMeshInstancedIndirect(mesh, 0, material, instanceBounds, bufferWithArgs, 0);
}
} private void OnDestroy()
{
if (bufferWithArgs != null)
{
bufferWithArgs.Release();
} if (instanceParamBufferData != null)
{
instanceParamBufferData.Release();
}
}
}

不过,脚本的材质设置需要使用我们新的材质:

这个材质可以通过使用Standard Surface Shader作为我们修改的模板:

修改后的着色器代码如下:

Shader "Custom/SimpleSurfaceIntanceShader"
{
Properties
{
_Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
_MainTex ("Albedo (RGB)", 2D) = "white" {}
_Glossiness ("Smoothness", Range(0,1)) = 0.5
_Metallic ("Metallic", Range(0,1)) = 0.0
}
SubShader
{
Tags { "RenderType"="Opaque" }
LOD 200 CGPROGRAM
// Physically based Standard lighting model, and enable shadows on all light types
#pragma surface surf Standard fullforwardshadows
#pragma target 4.5
#pragma multi_compile_instancing
#pragma instancing_options procedural:setup struct InstanceParam
{
float4 color;
float4x4 instanceToObjectMatrix;
}; #ifdef UNITY_PROCEDURAL_INSTANCING_ENABLED
StructuredBuffer<InstanceParam> dataBuffer;
#endif float4x4 ObjectToWorld; sampler2D _MainTex; struct Input
{
float2 uv_MainTex;
}; half _Glossiness;
half _Metallic;
fixed4 _Color; void setup()
{
#ifdef UNITY_PROCEDURAL_INSTANCING_ENABLED
InstanceParam data = dataBuffer[unity_InstanceID];
unity_ObjectToWorld = mul(ObjectToWorld, data.instanceToObjectMatrix);
#endif
} void surf (Input IN, inout SurfaceOutputStandard o)
{
// Albedo comes from a texture tinted by color
fixed4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex) * _Color;
o.Albedo = c.rgb;
// Metallic and smoothness come from slider variables
o.Metallic = _Metallic;
o.Smoothness = _Glossiness;
o.Alpha = c.a;
}
ENDCG
}
FallBack "Diffuse"
}

最后的显示效果如下:

2.2. 解析

对比修改之前的着色器代码:

  1. #pragma multi_compile_instancing的意思是给这个着色器增加了实例化的变体,也就是增加了诸如INSTANCING_ON PROCEDURAL_ON这样的关键字,可以编译实例化的着色器版本。
  2. #pragma instancing_options procedural:setup是搭配Graphics.DrawMeshInstancedIndirect 使用的,在顶点着色器阶段开始时,Unity会调用冒号后指定的setup()函数。
  3. setup()函数的意思是通过实例化Id也就是unity_InstanceID,找到正确的实例化数据,并且调整Unity的内置变量unity_ObjectToWorld——也就是模型矩阵。正如上一篇文章所言,GPU实例化的关键就在于模型矩阵的重新计算。在Unity API官方示例中,还修改了其逆矩阵unity_WorldToObject。

3. 参考

  1. 《Unity3D学习笔记6——GPU实例化(1)》
  2. Graphics.DrawMeshInstancedIndirect
  3. Declaring and using shader keywords in HLSL
  4. Creating shaders that support GPU instancing

具体实现代码

Unity3D学习笔记7——GPU实例化(2)的更多相关文章

  1. Unity3D学习笔记8——GPU实例化(3)

    目录 1. 概述 2. 详论 2.1. 自动实例化 2.2. MaterialPropertyBlock 3. 参考 1. 概述 在前两篇文章<Unity3D学习笔记6--GPU实例化(1)&g ...

  2. Unity3D学习笔记6——GPU实例化(1)

    目录 1. 概述 2. 详论 3. 参考 1. 概述 在之前的文章中说到,一种材质对应一次绘制调用的指令.即使是这种情况,两个三维物体使用同一种材质,但它们使用的材质参数不一样,那么最终仍然会造成两次 ...

  3. unity3d学习笔记(一) 第一人称视角实现和倒计时实现

    unity3d学习笔记(一) 第一人称视角实现和倒计时实现 1. 第一人称视角 (1)让mainCamera和player(视角对象)同步在一起 因为我们的player是生成的,所以不能把mainCa ...

  4. Unity3D学习笔记2——绘制一个带纹理的面

    目录 1. 概述 2. 详论 2.1. 网格(Mesh) 2.1.1. 顶点 2.1.2. 顶点索引 2.2. 材质(Material) 2.2.1. 创建材质 2.2.2. 使用材质 2.3. 光照 ...

  5. Unity3D学习笔记3——Unity Shader的初步使用

    目录 1. 概述 2. 详论 2.1. 创建材质 2.2. 着色器 2.2.1. 名称 2.2.2. 属性 2.2.3. SubShader 2.2.3.1. 标签(Tags) 2.2.3.2. 渲染 ...

  6. Unity3D学习笔记4——创建Mesh高级接口

    目录 1. 概述 2. 详论 3. 其他 4. 参考 1. 概述 在文章Unity3D学习笔记2--绘制一个带纹理的面中使用代码的方式创建了一个Mesh,不过这套接口在Unity中被称为简单接口.与其 ...

  7. Unity3D学习笔记12——渲染纹理

    目录 1. 概述 2. 详论 3. 问题 1. 概述 在文章<Unity3D学习笔记11--后处理>中论述了后处理是帧缓存(Framebuffer)技术实现之一:而另外一个帧缓存技术实现就 ...

  8. 一步一步学习Unity3d学习笔记系1.3 英雄联盟服务器集群架构猜想

    说到了网游那就涉及到服务器了,时下最火的属英雄联盟了,我也是它的粉丝,每周必撸一把,都说小撸怡情,大撸伤身,强撸灰飞烟灭,也告诫一下同仁们,注意身体,那么他的服务器架构是什么呢,给大家分享一下, 具体 ...

  9. Unity3D 学习笔记

    不是什么技术文章,纯粹是我个人学习是遇到一些觉得需要注意的要点,当成笔记. 1.关于调试,在Android下无法断点,Debug也无法查看,查看日志方法可以启动adb的log功能,或者自己写个GUI控 ...

随机推荐

  1. 聊聊buffer和cache的区别以及是什么?

    buffer 众所周知,想把数据写入磁盘,肯定要先把数据文件读到内存中,当修改完这个文件时,不会立即写入磁盘,为了减少磁盘IO,提高性能,所有会留存一段时间再写入磁盘,这就是buffer cache ...

  2. IDEA编译项目后,target目录下的jsp文件不更新

    tomcat目录说明 先来看一下tomcat的目录: |-bin |-conf |-lib |-logs |-temp |-webapps |-work tomcat 的核心是servlet容器,叫 ...

  3. Django学习——路由层之路由匹配、无名分组、有名分组、反向解析

    路由层之路由匹配 """路由你可以看成就是出去ip和port之后的地址""" url()方法 1.第一个参数其实是一个正则表达式 2.一旦第 ...

  4. 【Vagrant】启动安装Homestead卡在 SSH auth method: private key

    注意:通过查找资料发现,导致这个问题的原因有很多,我的这个情况只能是一个参考. 问题描述 今天在使用虚拟机的时候,由于存放虚拟机的虚拟磁盘(vmdk文件)的逻辑分区容量不足(可用容量为0了).然后在使 ...

  5. Django学习——Django settings 源码、模板语法之传值、模板语法之获取值、模板语法之过滤器、模板语法之标签、自定义过滤器、标签、inclusion_tag、模板的导入、模板的继承

    Django settings 源码 """ 1.django其实有两个配置文件 一个是暴露给用户可以自定义的配置文件 项目根目录下的settings.py 一个是项目默 ...

  6. 为什么建议大家使用 Linux 开发?

    关注「开源Linux」,选择"设为星标" 回复「学习」,有我为您特别筛选的学习资料~ Linux 能用吗? 我身边还有些朋友对 linux 的印象似乎还停留在黑乎乎的命令行界面上. ...

  7. 数据库界的Swagger:一键生成数据库文档!

    对于开发的API文档,我们可以通过Swagger等工具来自动生成了.但是对于数据库表结构的文档呢,在实际开发中在开发前我们一般会先设计好表结构,大家讨论一下, 这个时候就很需要有个数据库表结构的文档, ...

  8. Python图像处理:如何获取图像属性、兴趣ROI区域及通道处理

    摘要:本篇文章主要讲解Python调用OpenCV获取图像属性,截取感兴趣ROI区域,处理图像通道. 本文分享自华为云社区<[Python图像处理] 三.获取图像属性.兴趣ROI区域及通道处理 ...

  9. Android 解析包时出现问题 的解决方案(应用检查更新)

    问题描述我们在进行Android开发的时候,一般都会在应用里检测有没有更新,并且从网上下载最新的版本包,覆盖本地的旧版本.在我的项目中,出现了一个问题,就是当安装包下载到本地的时候,产生了" ...

  10. while和for循环的补充与数据类型的内置方法(int, float, str)

    目录 while与for循环的补充 while + else 死循环 while的嵌套 for补充 range函数 break与continue与else for循环的嵌套 数据类型的内置方法 int ...