【Unity Shader入门精要】— 高级篇

内容会持续更新，有错误的地方欢迎指正，谢谢!

引言

本书还有高级篇、扩展篇，这篇文章我们来说说高级篇。考虑到内容较多，我在高级篇、扩展篇博客里只列一些提纲和我自己的一些总结、领悟，具体实现方法，希望各位看客，购买乐乐女神的书，好好琢磨研究~

屏幕后处理效果

屏幕后处理，通常指的是在渲染完整场景得到屏幕图像后，再对这个图像进行一系列操作，实现各种屏幕特效。可以为游戏画面添加更多艺术效果。可实现低级的边缘检测、高斯模糊、Bloom效果（让屏幕中较亮的区域扩散到周围的区域中）、低级的运动模糊等效果。

复变中的卷积知识应用于边缘检测和高斯模糊。

使用GrabPass命令或OnRederImage函数来获取当前屏幕图像，Unity会把这个屏幕图像放到一张和屏幕分辨率等同的渲染纹理中，下面我们可在自定义的Pass中把它们当成普通的纹理来处理。

使用深度和法线纹理实现特定的屏幕后处理特效

可实现更高级的运动模糊、全局雾效、高级的边缘检测等效果。深度和法线纹理在屏幕特效的实现中往往扮演了重要的角色！

非真实感渲染

使用一些渲染方法，使得画面达到和某些绘画风格相似的效果：卡通、水彩效果、素描。

卡通风格的渲染效果。

卡通风格的渲染效果。

素描风格的渲染效果。

使用噪声

通过噪声纹理获得随机数，可实现消融效果、波光粼粼的水波效果、不均匀雾效。

噪声纹理的一种

消融效果常见于游戏中的角色死亡、地图烧毁等效果。这这些效果中，消融往往从不同的区域开始，并向看似随机的方向扩张，最后整个物体都将消失不见

在模拟实时水面的过程中，我们往往也会使用噪声纹理。为了模拟水不断流动的效果，我们会使用和时间相关的变量来对噪声纹理进行采样，当得到法线信息后，再进行正常的反射+折射计算，得到最后的水面波动效果。我们将使用一个由噪声纹理得到的法线贴图，实现一个包含菲涅耳发射的水面效果。

可以模拟一种不均匀的雾效，同时让雾不断飘动，使雾看起来更加缥缈。

Unity中的渲染优化技术

在做手机游戏时，一定要时刻把优化谨记在心，不考虑优化，那么结果会惨不忍睹~

影响性能的因素

我们可以把造成游戏性能瓶颈的主要原因分成以下几个方面：
1）CPU
过多的draw call
复杂的脚本或者物理模拟
2）GPU
顶点处理（过多的顶点、过多的逐顶点计算）
片元处理（过多的片元、过多的逐片元计算）
3）带宽
使用了尺寸很大且未压缩的纹理
分辨率过高的帧缓存（针对图片而言）

对应的优化技术

具体内容参考乐乐女神的书P314—P324

1）CPU优化
使用批处理技术减少draw call 数目。
2）GPU优化
减少需要处理的顶点数目（优化几何体、使用模型的LOD技术、使用模型的LOD技术、使用遮挡剔除技术）
减少需要处理的片元数目（控制绘制顺序、警惕透明物体、减少实时光照）
减少计算复杂度（使用Shader的LOD技术、代码方面优化）
3）节省内存带宽
减少纹理大小
利用分辨率缩放
使用模型的LOD技术

Unity中的渲染分析工具

1.渲染统计窗口：也就是点击Game窗口的Stats按钮会显示出的窗口

属性解释如上表~

2.性能分析器的渲染区域

3.再谈帧调试器