Unity學(xué)習(xí)筆記 Vol.61 使用URP的自定義渲染過程
1.簡(jiǎn)介
通用渲染管道（URP）是Unity新的可腳本渲染管線的子集，該新腳本于Unity 2019.3。它取代了Unity 2018.3中的輕量級(jí)渲染管線（LWRP）。像LWRP一樣，URP使開發(fā)人員可以使用自定義渲染過程通過自定義效果擴(kuò)展Unity的圖形管線。與普通的著色器和效果不同，這些通道獨(dú)立于相機(jī)，并且可以在整個(gè)項(xiàng)目中持續(xù)存在，而無需為每個(gè)場(chǎng)景進(jìn)行設(shè)置。
注意：與LWRP一樣，URP與Unity的標(biāo)準(zhǔn)渲染器或HDRP不兼容。
通用渲染管線（URP）是Unity新的可腳本渲染管線的子集，該新腳本于Unity 2019.3。它取代了Unity 2018.3中的輕量級(jí)渲染管道（LWRP）。像LWRP一樣，URP使開發(fā)人員可以使用自定義渲染過程通過自定義效果擴(kuò)展Unity的圖形管道。與普通的著色器和效果不同，這些通道獨(dú)立于相機(jī)，并且可以在整個(gè)項(xiàng)目中持續(xù)存在，而無需為每個(gè)場(chǎng)景進(jìn)行設(shè)置。
注意：與LWRP一樣，URP與Unity的標(biāo)準(zhǔn)渲染器或HDRP不兼容。
2.管線設(shè)置
首先，我們必須首先設(shè)置我們的項(xiàng)目以使用URP。
通過導(dǎo)航到Window> Package Manager 并搜索Universal RP 來導(dǎo)入U(xiǎn)RP軟件包（下圖?）。
安裝我們的軟件包后，讓我們創(chuàng)建一個(gè)新的URP資產(chǎn)。
右鍵單擊Assets文件夾，然后導(dǎo)航到Create> Rendering> Universal Render Pipeline> Pipeline Asset 。將在URP旁邊自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)新的Forward Renderer。將其重命名為Outline Renderer 。它將負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)卡通輪廓效果。
現(xiàn)在，我們必須告訴我們的項(xiàng)目使用我們創(chuàng)建的Asset和Renderer。
導(dǎo)航到“ Edit（設(shè)置）”>“Project Settings（項(xiàng)目設(shè)置）”>“Graphics（圖形）” 。在“ 可腳本編寫的渲染管道設(shè)置（Scriptable Render Pipeline Settings）”下，選擇“ URP資產(chǎn)（URP Asset）”（下圖）。
您可能會(huì)注意到，此步驟不會(huì)影響您的項(xiàng)目。這是因?yàn)榍跋蜾秩酒魃形磳?duì)場(chǎng)景進(jìn)行任何更改。我們將稍作更改。
3.介紹Toon輪廓著色器和材質(zhì)
您一開始導(dǎo)入的Toon輪廓著色器由兩部分組成：處理生成輪廓所需的渲染操作的實(shí)際著色器和將激活著色器的材質(zhì)。可以在“ 資產(chǎn)”> “著色器”（Assets > Shaders）中找到“著色器”（“ ToonBasicOutline”），而在“ 資產(chǎn)”> “材質(zhì)”（Assets > Material）中可以找到“ 材質(zhì)” （下圖?）。
著色器的工作方式是反轉(zhuǎn)“網(wǎng)格”的法線（此操作隨后使其不再受燈光影響），將其法線超出網(wǎng)格偏移一定的偏移量，然后使用用戶定義的RGB顏色對(duì)其進(jìn)行著色。
當(dāng)將這些拉伸的法線應(yīng)用于“圖層蒙版（Layer Mask）”上的對(duì)象時(shí)，將在該蒙版內(nèi)的GameObjects周圍顯示為輪廓。
4.圖層蒙版和帶有渲染過程的后期處理
Unity通過多個(gè)過程或步驟渲染場(chǎng)景。每個(gè)步驟生成一個(gè)圖像，例如：一個(gè)用于反照率（Albedo）（顏色信息），環(huán)境光遮擋（Ambient Occlusion）和法線（Normals）的圖像。然后將這些圖像合成以在屏幕上制作最終圖像。將每個(gè)繪圖調(diào)用分成多個(gè)遍，可以更好地控制圖像的最終外觀。卡通輪廓效果是一種后期處理效果，這意味著一旦繪制了場(chǎng)景，它將在整個(gè)屏幕頂部呈現(xiàn)。
我們可以將GameObjects分配給不同的層，以明確定義哪些對(duì)象將受到此后處理效果的影響（有效地創(chuàng)建蒙版）。
選擇要渲染的帶有卡通輪廓“材質(zhì)”的GameObject，單擊“ 圖層（Layer）” 旁邊的下拉菜單，然后選擇“ 添加圖層（Add Layer）” 。
在檢查器中，創(chuàng)建一個(gè)名為Character 的新“ Layer Mask” （下圖 ）。
要使用新的渲染過程擴(kuò)展自定義的Forward Renderer，請(qǐng)單擊它并導(dǎo)航到Inspector。
單擊+ ，然后選擇渲染對(duì)象（Render Objects）。這將創(chuàng)建一個(gè)新的渲染過程。讓我們將其重命名為 Toon Outline （下圖?）。
因?yàn)槲覀兿Ｍ虽秩具^程僅影響角色圖層中的對(duì)象，所以將“圖層蒙版”設(shè)置為“ 角色（Character）” 。
接下來，我們將創(chuàng)建材質(zhì)替代，以定義我們?nèi)绾卧诮巧珜由箱秩緦?duì)象。
單擊“替代”旁邊的下拉列表，并將我們導(dǎo)入的卡通輪廓“材質(zhì)”導(dǎo)入到“ 材質(zhì)（Material）” 插槽中（下圖）。
設(shè)置此渲染通道后，場(chǎng)景中的GameObject（在此示例中為角色和背景道具）應(yīng)使用卡通輪廓進(jìn)行渲染（下圖?）。
5.結(jié)論
通過使用圖層蒙版，我們可以定義如何使用URP中的自定義渲染過程來渲染一組特定的對(duì)象。我們還可以選擇使用Shader Graph為每個(gè)渲染過程中使用的材質(zhì)提供動(dòng)力，而不是依賴ShaderLab中的傳統(tǒng)HLSL腳本。
卡通輪廓的后期處理效果也可以通過稱為Blit的新渲染器功能來實(shí)現(xiàn)，該功能是將多個(gè)渲染通道合成到單個(gè)圖像中的方式。該工作流程簡(jiǎn)介中鏈接的軟件包中提供了Blit Renderer。此方法依賴于Sobel邊緣檢測(cè)和色調(diào)分離著色器（與包裝一起提供）來創(chuàng)建卡通輪廓材質(zhì)。
