Scriptable Render Pipeline (SRP) Batcher

非SRP Batcher的Unity渲染管线怎么做

不多说，先看图：

图中有个Unity Engine propeties，其实就是指一些不需要我们显式地写在shaderlab代码的Propeties块中的uniform shader变量。比如物体的变换矩阵等等。

上图中的Unity Engine properties，以及各个材质球数据，存放在System Memory中。每当准备渲染物体时。CPU要将这些数据从System Memory中搜集起来，设置到shader的常量缓冲区中去（即CBUFFER，即从CPU传给GPU的数据，这些数据包含了shaderlab代码的Propeties块中的定义的变量）。在内部的渲染循环中，当渲染某个物体，发现需要用到一个新的材质数据时，CPU就将shader properties搜集起来。放到不同的常量缓冲区中去。这些常量缓冲区的个数，就取决着色器代码中声明了多少个。

SRP Batcher 的工作原理：

在 Unity 中，您可以在一帧中的任何时间修改任何材质的属性。然而这种做法有一些缺点。例如，当在一次DrawCall调用种使用新材质时，有很多工作要做。因此，场景中的材质越多，Unity设置 GPU用到的数据所需要的 CPU时间就越多。传统的处理方式是减少DrawCalls的数量来优化CPU端的渲染成本，因为Unity在发出DrawCall之前要设置很多东西。真正的 CPU耗时是耗在这些设置操作，而不是来自 GPU的绘制本身。这些设置操作也只是Unity 需要推送到 GPU 命令缓冲区的一些字节数据而已。

当场景中有大量的材质球，但是shader的变体比较少时，SRP Batcher就能进行优化。它的方法简而言之是：对Unity Engine properties，尽可能将其留存在GPU memory中。如果材质的内容没有发生变化的话，那么就不需要把这些数据上传到GPU memory上，从而省去了传统方式中的这部分CPU的工作。SRP Batcher专门定制了一些代码（dedicated code），可以快速地将Unity Engine properties更新到一个大的GPU 缓冲区（large GPU buffer） 中。如下图所示：

在上图中，CPU仅仅需要处理built-in engine properties，也就是诸如物体的变换矩阵等等。这是因为物体可能会移动，所以它的世界变换矩阵等等会经常发生变化。而其他的材质数据就被持久化地存储在CBUFFER中，这是因为大部分可渲染物体，它进行渲染时，传给shader的一些uniform变量一般都是保持，不随着时间的变化而变化的。这也就是说，SRP Batcher通过两种手段加速渲染：

• 每个可渲染物体的材质数据持久化存在显存中。
• 专门定制的代码管理一个大的逐物体GPU Buffer，即图中的Per Object large buffer块。

SRP Batcher compatibility

在任何给定的场景中，有些可渲染物体与 SRP Batcher 兼容，有些则不兼容。即使使用不兼容的对象，Unity 也能正确渲染场景。这是因为兼容对象使用SRP Batcher代码路径，而其他对象使用标准的SRP 代码路径。能使用SRP Batcher 代码路径渲染的可渲染对象必须是以下的类型：

1. 渲染对象必须是一个mesh或skinned mesh。它不能是粒子。
2. 着色器必须与 SRP Batcher 兼容。HDRP 和 URP 中的所有光照和非光照着色器都符合此要求（这些着色器的粒子版本除外）。
3. 可渲染对象不得使用 MaterialPropertyBlocks。

要使着色器与 SRP Batcher兼容，必须遵循以下几点：

1. 您必须在名为“UnityPerDraw”的单个CBUFFER块中声明所有内置引擎属性。例如，unity_ObjectToWorld、 或unity_SHAr等等。
2. 您必须在名为“UnityPerMaterail” 的单个 CBUFFER块中声明所有材质属性（shaderlab中的Properties属性）。
3. 您可以在检查器面板中查看着色器的兼容性状态。

参考网页

SRP Batcher: Speed up your rendering! https://blog.unity.com/cn/technology/srp-batcher-speed-up-your-rendering 原文地址