URP | 后處理-模糊算法總結(jié)
內(nèi)容偏多?
目的
URP管線下怎么計算后期模糊效果。
模糊算法的學(xué)習(xí)使用。
都有那些模糊算法，都有哪些優(yōu)點。
模糊介紹
目前看到大佬總結(jié)的十種模糊的方式，實現(xiàn)經(jīng)常使用的幾種。
高品質(zhì)后處理：十種圖像模糊算法的總結(jié)與實現(xiàn) - 知乎 (zhihu.com)
主要模糊方式
10種模糊方式對比
性能測試
不同模糊性能對比。
思路
URP后處理主要有4部分組成
主要是由3個文件組成，
Shader文件
Volume 腳本
這個是暴露給后處理使用的腳本、
RenderFeature 腳本
這個腳本主要包含 RenderFeature模塊和 ScriptableRenderPass模塊 倆部分。主要是處理渲染邏輯的。
Gaussian Blur | 高斯模糊
高斯模糊主要分為橫模糊和縱模糊，倆次模糊以后就可以得到結(jié)果了。
對圖像處理的矩陣稱之為高斯核（Gaussian Kernel）
詳細 參考
高品質(zhì)后處理：十種圖像模糊算法的總結(jié)與實現(xiàn) - 知乎 (zhihu.com)
Shader處理
創(chuàng)建一個Shader，在創(chuàng)建一個函數(shù)庫，命名Blur.hlsl
Shader內(nèi)導(dǎo)入函數(shù)庫就可以了，
函數(shù)庫里增加計算
定義我們的片元著色器（Gaussianfrag），
注意：因為我們要制作不同的模糊效果使用一個hlsl.函數(shù)庫，調(diào)用不同的片元著色器，執(zhí)行不同的效果。
擴展 卷積核是什么？
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Volume
創(chuàng)建一個腳本在后處理里控制屬性
后處理效果
RendererFeature 類
創(chuàng)建一個腳本，命名 GaussianBlurRenderFeature
RenderFeature是處理渲染邏輯，設(shè)置Shader
設(shè)置渲染事件
同步渲染事件
執(zhí)行函數(shù)，傳入Volume，傳入Command
渲染Render函數(shù)，后處理邏輯。
公開設(shè)置
外部可以設(shè)置渲染層級，指定Shader，
URP | 后處理-自定義后處理 - 嗶哩嗶哩 (bilibili.com)
定義Pass我們創(chuàng)建的Pass 開始同步渲染方式。
PASS部分
渲染事件
我們開始處理Pass階段的渲染內(nèi)容，
創(chuàng)建一個類， 創(chuàng)建構(gòu)造函數(shù)。
就是上面調(diào)用的構(gòu)造函數(shù)設(shè)置的層級和Shader
我們現(xiàn)在定義一些變量，比如Shader的材質(zhì)，控制模糊的變量等。
我們回到到構(gòu)造函數(shù)，判斷Shader是否為什么空，如果不為空創(chuàng)建一個材質(zhì)。
初始化渲染
定義一個Setup函數(shù) ，初始化渲染目標(biāo)
回到RendererFeature 初始化
初始化完成，
執(zhí)行
主要是判斷 材質(zhì)，攝像機， 組件是否準(zhǔn)備好，準(zhǔn)備好執(zhí)行渲染。
注意：這里的 Render 函數(shù)還沒有定義
接下來定義渲染部分。
渲染
渲染
執(zhí)行渲染渲染計算，
注意：GetTemporaryRT 是括號括號括號，這樣處理是為了看的清楚。
計算完，傳入材質(zhì)
我們使用 BlurTimes 控制迭代次數(shù)。
擴展 Blit 函數(shù)的使用用法、
這個表示 后面是表示使用的Shader中第幾個Pass 。
Blit函數(shù)的使用
官方函數(shù)介紹
最簡單的作用就是把一張紋理繪制到另一張紋理中，可以使用材質(zhì)對紋理進行處理。
效果
處理效果
注意：迭代次數(shù)越多越費。
代碼
shader
hlsl
Volume
Feature
Box Blur | 方框模糊
Box模糊和 上面的 高斯模糊差不多，
主要是他們的計算 高斯核不一樣。
注意：方框模型和高斯模糊都使用同樣的渲染管線就可以，只需要修改Shader就可以，他們指定不同的Shader就可以。
Shader
Shader階段需要注意的是，定義新的片元著色器，指定我們調(diào)用的函數(shù)庫的位置。
調(diào)用 Box Frag 片元著色器
hlsl
主要是定義一個新的 片元著色器，命名— Box Frag.
擴展 倆種模糊方式的對比效果。
方框模糊
Blur Times 6 ? ? ?Blur Range ?2 ? ? RT Down Sampling ? ?3
高斯模糊
第二步 實現(xiàn)同樣類似的模糊，看倆種模糊的算法對比。
這是倆種差不多的模糊，
總結(jié)：方框模糊比高斯模糊迭代次數(shù)少， 優(yōu)點就是比高斯模糊省。
Kawase Blur
Kawase Blur于Masaki Kawase 在GDC2003的分享《Frame Buffer Postprocessing Effects in DOUBLE-S.T.E.A.L (Wreckless)》中提出。
Kawase Blur最初用于Bloom后處理特效，但其可以推廣作為專門的模糊算法使用，且在模糊外觀表現(xiàn)上與高斯模糊非常接近。
Kawase Blur的思路是對距離當(dāng)前像素越來越遠的地方對四個角進行采樣，且在兩個大小相等的紋理之間進行乒乓式的blit。
創(chuàng)新點在于，采用了隨迭代次數(shù)移動的blur kernel，而不是類似高斯模糊，或box blur一樣從頭到尾固定的blur kernel。
優(yōu)點：Kawase Blur比經(jīng)過優(yōu)化的高斯模糊的性能約快1.5倍到3倍。
Shader
我們前在blur.hlsl計算片元著色器
對像素斜四角像素進行采樣，然后取平均值。
注意：第一個是主像素的位置，剩下4個是4個點的像素。
Shader
RenderFeature 類
我們前創(chuàng)建渲染流程
這個階段是把 destination的效果輸出到屏幕，降采樣和 模糊起作用了，我接下來處理核心代碼。
創(chuàng)建2個RT 我們需要來回切換。
這個階段主要是注意，2個RT來回切換。
在模糊迭代開始，材質(zhì)我們需要使用迭代次數(shù)來控制模糊次數(shù)
來回Blit處理
當(dāng)前迭代次數(shù)，對每次模糊的半徑進行設(shè)置
效果
屬性數(shù)值
這樣迭代2次就有一個不錯的模糊效果。
KawaseBulrRenderFeature
Dual Kawase Blur ?| 雙重模糊
上面這些模糊算法我們可以看出，一旦模糊距離增大，必須得加大迭代次數(shù)來消除方格感。
Dual Blur 是利用降采樣和升采樣，解決方格感，還有Dual Blur方式在頂點著色器階段對UV進偏移。這樣可以減少計算量。
一個降采樣，一個升采樣。
Shader
Shader部分，我們是使用倆個Pass完成，
為了帶來更好的性能表現(xiàn)，可以將uv的偏移放在Vert Shader中進行，而Fragment Shader中基本上僅進行采樣即可。
DualKawaseBlur.hlsl
需要重新定義頂點結(jié)構(gòu)體，
我們準(zhǔn)備倆個輸出結(jié)構(gòu)體，一個降采樣，一個升采樣。
降采樣 ? ? ?第一個UV 一個是定義 5 的數(shù)組
升采樣 ? ? 第二個UV需要定義8個的 數(shù)組。
降采樣
頂點著色器是對UV進行偏移。
升采樣
頂點著色器
Shader部分
定義2個Pass
RendererFeature 類
因為我們都是使用的一個 Volume，所以我們調(diào)用同一個 組件，
這里只是 設(shè)置好渲染內(nèi)容，
我們要定義 Pass 設(shè)置渲染邏輯
Pass
Render
這個部分是我們的算法核心，
渲染效果
全代碼
擴展 RT是什么？
URP源碼學(xué)習(xí)（七）一些細節(jié)和理解 - 知乎 (zhihu.com)
首先rt是一張?zhí)厥赓N圖，這張貼圖對應(yīng)的是GPU上的FrameBuffer.
FrameBuffer 緩存區(qū)儲存2種緩存
顏色緩存，
深度緩存
到這里4種模糊算法算完事，
擴展：怎么查看Frame Debug
我們看到渲染結(jié)果，
這個是原圖要輸出的顯示效果，
這個是沒有增加后處理的原圖備份。
這些是計算模糊的過程階段圖。
最后輸出到屏幕處理結(jié)果圖。
總結(jié)
高速模糊最簡單，Box模型也只是在Shader階段進行處理，最復(fù)雜的是 Dual 和Kawase 模糊方式， 相對Dual 性能更好。
從細節(jié)梳理了后處理渲染流程，創(chuàng)建成模板，好維護處理。
對RT的類整理學(xué)習(xí)，經(jīng)常使用的類型
Blit 函數(shù)
一個紋理復(fù)制到另一個紋理。
GetTemporaryRT
設(shè)置RT的屬性
RenderTargetIdentifier
臨時紋理的一些屬性
RenderTextureDescriptor
RT的一個類包含RT的所有屬性
資料
URP Gaussian/Box/Kawase/Dual Blur 實現(xiàn) - 知乎 (zhihu.com)
Unity URP DualKawaseBlur TA (tajourney.games)
高品質(zhì)后處理：十種圖像模糊算法的總結(jié)與實現(xiàn) - 知乎 (zhihu.com)
【Free Bird/URP教學(xué)】7.URP后處理--高斯模糊 - 知乎 (zhihu.com)
【Unity ShaderGraph UI模糊特效教程】_嗶哩嗶哩_bilibili
