Unity3D的渲染路径的细节一览表
请尊重原作者的工作，转载时请务必注明转载自：www.xionggf.com
1 功能列表
| 功能 | Vertex Lit Rendering Path | Forward Rendering Path | Deferred Rendering Path |
| 逐像素光照效果（Normal map等） | N | Y | Y |
| 多render pass支持 | 仅在一个render pass中完成光照计算 | 允许多render pass | 允许多render pass |
| 逐像素实时阴影 | N | 仅支持一盏Directional Light Y | |
| 双光照贴图(Dual Lightmaps) | N | N | Y |
| 深度缓冲区和法线缓冲区 | N | Additional Render Pass | Y |
| 软粒子（soft particle） | N | N | Y |
| 半透明的物体（Semitransparent objects） | N | Y | Y |
| 反走样（抗锯齿 anti aliasing） | N | Y | Y |
| 灯光剔除蒙版(Lighting Culling masks) | 受限制 | Y | Y |
| 光照保真度（Lighting Fidelity） | 所有光照计算在顶点着色器中执行 部分光照计算在片元着色器中执行 所有光照计算在片元着色器中执行 | ||
| 每像素光照的性能耗费 | 像素数 | 像素数*被实时光照亮的像素数 | |
| PC上的所需的最低shader model版本 | 任意版本 | 最低2.0 | 最低3.0 |
| 移动平台上所需的最低OpenGLES版本 | 最低1.1 | 最低2.0 | 不支持移动平台 |
| 支持的游戏主机平台 | N | xbox360，PS3 | xbox360，PS3 |
Forward Rendering Path会依据一定的策略，分别判断场景中所启用的实时灯光是采用逐像素光照，球面调和光照，还是用逐顶点光照。也即是说，在Forward Rendering Path中，可能同时存在着三种光照计算方式，判定方式如下：
- 渲染模式被设置为不重要（Not Important）的光源以逐顶点或球面调和的方式进行计算
- 最亮的Directional Light将使用逐像素光照计算方式参与计算
- 渲染模式被设置为重要(Important)的光源将使用逐像素光照计算方式参与计算
如按照以上的三个规则，所得到的参与逐像素计算的光源数量，小于质量设置中的像素光源数量(Pixel Light Count)，为了减少亮度，会有更多的光源以逐像素的方式进行光照计算
2 Forward Rendering Path 的细节
Forward Rendering Path将会采用多个render pass去执行光照计算。如下表：
在基础通道（base render pass）中对所有的逐顶点光照计算的光源，以及所有的使用球面调和计算方式的光照，进行计算，还有就是对其中一个Directional Light进行逐像素计算 在其他的render pass中，对光源进行逐像素光照计算，每个光源都需要一个render pass base render pass用所有球面调和光，以及一个逐像素计算的directional light去渲染物体。此通道还负责渲染着色器中的光照贴图，环境光和自发光。在此通道中渲染的方向光可以产生阴影。需要注意的是，使用了光照贴图的物体不会得到球面调和光的光照。其他的render pass用于其他的使用逐像素计算方式的光源。这些通道中渲染的光源无法产生阴影（因此，forward rendering支持一个能产生阴影的方向光）。具体的渲染步骤和流程如下示例：
例如，如果有一个物体受到若干光源的影响（下图中的圆圈，受到光源A到H的影响）
假设光源A到H都有相同的颜色和强度，且它们的渲染模式都为自动的(Auto)，那么它们严格的按照其名字排序。最亮的光源以逐像素光照模式的方式进行渲染（A到D），然后最多有4个光源以逐顶点光照模式进行渲染（D到G），其他光源以球面调和的方式进行渲染（G到H）。
注意不同的光照组间有重叠，如，最后一个逐像素光源也以逐顶点光照模式的方式渲染，这样能减少当物体和灯光移动时可能出现的"光照跳跃"现象。
3 Defered Rendering Path的细节 Defered Rendering Path也会使用多个render pass去执行渲染操作，步骤如下表：
第一步是base render pass，在本render pass中，每个物体都会被渲染一次。物体的基于观察空间的物体法线（view space normal）和镜面高光强度(specular power）被渲染进单一的ARGB32格式的rendered texture中（法线值在RGB通道，高光强度在A通道）中。如果平台和硬件支持将Z缓冲按纹理读取，那么物体的深度值不会被明确的渲染。如果Z缓冲不能被以纹理的方式访问，那么深度将在其他的render pass中使用“shader replacement”技术进行渲染。本render pass的渲染结果是被当前屏幕内容的深度值所填满的Z缓冲，以及带有法线和高光强度的rendered texture
第二步是lighting render pass。本render pass基于在base render pass中得到的深度，法线和高光强度值去计算光照。光照是基于屏幕空间进行计算的，因此和屏幕复杂性无关。在本lighting render pass中使用到的光照缓冲（lighting buffer）是一个单一的ARGB32格式的rendered texture，纹理的RGB通道带有漫反射的光照信息，在A通道带有单一特定颜色的光照值。这光照值采用“对数编码（logarithmic encoding）”的方式进行编码，以产生比一般ARGB32纹理所能存储的更大的光照值范围。在本render pass中光照模型固定为Blinn-Phong模型。那些不和摄像机的近截平面（near plane）相交的point光源和spot光源，将会作为一个3D形状去渲染。并且是以“z buffer test against scene enabled”的方式去进行渲染。这将使得部分或者全部闭合的（occluded）point光源或者spot光源的渲染性能耗费变得极为低廉。如果和摄像机的近截平面相交的directional light，point light，spot lights则以一个全屏的四边形的方式去进行渲染。如果一个光源，它的“产生阴影”的选项被启用了，，在这个处理过程中会被很好的地染。但注意产生阴影并不是毫无性能损耗的，同时需要使用一个更加复杂的光线着色器来进行渲染操作。
最后一步是final render pass，最终渲染阶段产生最后渲染后的图像，到这一步，所有的对象都将被再次渲染，其中着色器将混合前一步生成的光源和纹理以及所有自发光照明。 返回首页
