Unity Scriptable Render Pipeline (SRP) - 1.基本概念

• Scriptable Render Pipeline(SRP)-可编程渲染管线，是相对Unity内置渲染管线而言的新技术。SRP允许编写C#脚本控制rendering过程。你既可以对渲染管线做出修改，也可以整个重新定义你自己的渲染管线。
• SRP和Unity内置shader不兼容。
• 要使用SRP，Unity版本需>2018.1

预定义的SRP

unity内置了2个SRP框架：

1. High Definition Render Pipeline (HDRP): 高分辨率渲染管线，适用于PC或主机上的AAA级别游戏，同时支持Forward and Deferred 渲染。HDRP只使用一种模板。
2. Lightweight Render Pipeline (LWRP): 轻量级渲染管线，适用于移动端，部分PC及主机端。使用LWRP获得快速、高质量的渲染。LWRP使用Forward渲染。LWRP使用LWRP和LWRP-VR两种模板。LWRP同样使用自己的Shader，与Unity内置shader不兼容。
   这两个内置管线都以package包的形式发布，都包含了Shader Graph编辑器和Post Processing后处理器。

在新建项目中使用上述两个SRP框架：

1. 新建项目时，可以选择上述模板之一：

   
   
   

   选择SRP新建项目，启动时间可能较长
   
   

   建好后的新场景如下：

   
   
   

   image.png

2. 安装SRP
   使用新的包管理器安装：
   

   

   image.png

3. 建立SRP Assets
   无论何时使用SRP，首先都要建立Asset：
   鼠标右键，Project窗口，create>rendering>选择你想要的asset类型，如HDRenderPipelineAsset

4. 设置
   

   Edit > Project Settings > Player:
   

   SRP不支持Gamma颜色空间
   
   Edit > Project Settings > Graphics：
   

   将刚才生成的asset拖入

5. 既然是“可编程”渲染管线，那少不了编程，我们试着写一下：

using UnityEngine;
using UnityEngine.Rendering;
using UnityEngine.Experimental.Rendering;

[ExecuteInEditMode]
public class BasicAssetPipe : RenderPipelineAsset
{
    public Color clearColor = Color.green;

#if UNITY_EDITOR
    [UnityEditor.MenuItem("SRP-Demo/01 - Create Basic Asset Pipeline")]
    static void CreateBasicAssetPipeline()
    {
        var instance = ScriptableObject.CreateInstance();
        UnityEditor.AssetDatabase.CreateAsset(instance, "Assets/BasicAssetPipe.asset");
    }
#endif

    protected override IRenderPipeline InternalCreatePipeline()
    {
        return new BasicPipeInstance(clearColor);
    }
}

public class BasicPipeInstance : RenderPipeline
{
    private Color m_ClearColor = Color.black;

    public BasicPipeInstance(Color clearColor)
    {
        m_ClearColor = clearColor;
    }

    public override void Render(ScriptableRenderContext context, Camera[] cameras)
    {
        // does not so much yet :()
        base.Render(context, cameras);

        // clear buffers to the configured color
        var cmd = new CommandBuffer();
        cmd.ClearRenderTarget(true, true, m_ClearColor);
        context.ExecuteCommandBuffer(cmd);
        cmd.Release();
        context.Submit();
    }
}

保存后，点击菜单中的SRP-Demo/01 - Create Basic Asset Pipeline，将会在工程目录下生成BasicAssetPipe.asset，将它拖入刚才的Edit > Project Settings > Graphics窗口，设置BasicAssetPipe.asset的clearcolor看看。

2. ShaderGraph

1. 在包管理器中安装ShaderGraph
2. 注意，SG目前只能在LWRP下使用
3. 工程中新建以PBR结尾的Shader，双击即可进入SG编辑

例1：菲涅尔反射

Fresnel节点包含了三个输入，分别是表面法线的方向，表面视角的方向以及一个浮点数。计算公式如下
Out = pow((1.0 - saturate(dot(normalize(Normal), normalize(ViewDir)))), Power)

image.png

随着法线和视角方向夹角的增大，我们得到的结果也是越来越大的，这样我们容易得到一个渐变的材质。因此对于一个球形的模型，应用了FresnelEffect的效果就是看上去变成了一个渐变的空心圆形。所有边界上的点都趋向于view与normal夹角为90°，中心的夹角趋向0°。在结合一个指数函数，放大渐变的效果。

例2：溶解效果

image.png

例3：法线扰动实现Water

例4：水面波纹的实现

image.png

当前的UV坐标直接减去中心坐标，归一化就是方向，向量长度就是距离。

例5：UV位移实现切割效果
UV→split→sin+time→alpha
例6：霓虹灯效果实现