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Code  ›  Unity Built-in Shader转URP Shader 接口查询对照表_子胤的博客
unity shader
https://blog.csdn.net/yinfourever/article/details/120739224
骑白马的饭卡
2 年前

本篇文章转自Teofilo Dutra编写的 《From Built-in to URP》 ，其中有很多在写URP管线Shader时需要用到的函数，作为备忘速查表非常实用，所以记录于此。本文经过精简和翻译，不一定适用于大家，可以点击上方链接跳转至作者原文。本文是基于7.3版本的URP编写的，有些暂时还不支持的内容可能在后续版本更新迭代。

首先要在SubShader的Tags中添加”RenderPipeline” = “UniversalPipeline”，并且使用HLSL的宏代替旧版的CG语言宏。

Built-in URP
CGPROGRAM / HLSLPROGRAM HLSLPROGRAM
ENDCG / ENDHLSL ENDHLSL
CGINCLUDE / HLSLINCLUDE HLSLINCLUDE

Include文件的改动

Content Built-in URP
Core Unity.cginc Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Core.hlsl
Light AutoLight.cginc Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Lighting.hlsl
Shadows AutoLight.cginc Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Shadows.hlsl
Surface shaders Lighting.cginc 无

其他常用的include文件:

  • Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/SpaceTransforms.hlsl
  • Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/ShaderVariablesFunctions.hlsl
  • Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/Common.hlsl
  • Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Input.hlsl
  • Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/Color.hlsl
  • Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/DeclareDepthTexture.hlsl
  • Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/DeclareOpaqueTextue.hlsl
Built-in URP
ForwardBase UniversalForward
ForwardAdd 无
Deferred and related UniversalGBuffer seems to have just been added to URP
Vertex and related 无
ShadowCaster ShadowCaster
MotionVectors 暂不支持

URP其他支持的光照模式：

  • DepthOnly
  • Meta (用于烘焙光照贴图)
  • Universal2D

变体(Variants)

URP支持着色器的变体，可以使用#pragma multi_compile宏实现编译不同需求下的着色器，常见的内置关键字有：

  • _MAIN_LIGHT_SHADOWS
  • _MAIN_LIGHT_SHADOWS_CASCADE
  • _ADDITIONAL_LIGHTS_VERTEX
  • _ADDITIONAL_LIGHTS
  • _ADDITIONAL_LIGHT_SHADOWS
  • _SHADOWS_SOFT
  • _MIXED_LIGHTING_SUBTRACTIVE

预定义的着色器预处理宏

辅助宏(Helpers)

Built-in URP
UNITY_PROJ_COORD(a) 无，使用 a.xy/a.w 来代替
UNITY_INITIALIZE_OUTPUT(type, name) ZERO_INITIALIZE(type, name)

需要包含 Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Shadows.hlsl

Built-in URP
UNITY_DECLARE_SHADOWMAP(tex) TEXTURE2D_SHADOW_PARAM(textureName, samplerName)
UNITY_SAMPLE_SHADOW(tex, uv) SAMPLE_TEXTURE2D_SHADOW(textureName, samplerName, coord3)
UNITY_SAMPLE_SHADOW_PROJ(tex, uv) SAMPLE_TEXTURE2D_SHADOW(textureName, samplerName, coord4.xyz/coord4.w)

纹理/采样器的声明宏

Built-in URP
UNITY_DECLARE_TEX2D(name) TEXTURE2D(textureName); SAMPLER(samplerName);
UNITY_DECLARE_TEX2D_NOSAMPLER(name) TEXTURE2D(textureName);
UNITY_DECLARE_TEX2DARRAY(name) TEXTURE2D_ARRAY(textureName); SAMPLER(samplerName);
UNITY_SAMPLE_TEX2D(name, uv) SAMPLE_TEXTURE2D(textureName, samplerName, coord2)
UNITY_SAMPLE_TEX2D_SAMPLER(name, samplername, uv) SAMPLE_TEXTURE2D(textureName, samplerName, coord2)
UNITY_SAMPLE_TEX2DARRAY(name, uv) SAMPLE_TEXTURE2D_ARRAY(textureName, samplerName, coord2, index)
UNITY_SAMPLE_TEX2DARRAY_LOD(name, uv, lod) SAMPLE_TEXTURE2D_ARRAY_LOD(textureName, samplerName, coord2, index, lod)

内置的着色器辅助函数

可以在 Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/SpaceTransforms.hlsl 看到下方的所有函数

顶点变换函数

Built-in URP
float4 UnityObjectToClipPos(float3 pos) float4 TransformObjectToHClip(float3 positionOS)
float3 UnityObjectToViewPos(float3 pos) TransformWorldToView(TransformObjectToWorld(positionOS))

泛用的辅助函数

Built-in URP Include
float3 WorldSpaceViewDir (float4 v) float3 GetWorldSpaceViewDir(float3 positionWS) Include “Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/ShaderVariablesFunctions.hlsl”
float3 ObjSpaceViewDir (float4 v) 无，使用 TransformWorldToObject(GetCameraPositionWS()) - objectSpacePosition;
float2 ParallaxOffset (half h, half height, half3 viewDir) 可能没有，从 UnityCG.cginc 复制
fixed Luminance (fixed3 c) real Luminance(real3 linearRgb) Include “Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/Color.hlsl”
fixed3 DecodeLightmap (fixed4 color) real3 DecodeLightmap(real4 encodedIlluminance, real4 decodeInstructions) Include “Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/EntityLighting.hlsl” URP中decodeInstructions 为 half4(LIGHTMAP_HDR_MULTIPLIER, LIGHTMAP_HDR_EXPONENT, 0.0h, 0.0h)
float4 EncodeFloatRGBA (float v) 可能没有， 从 UnityCG.cginc 复制
float DecodeFloatRGBA (float4 enc) 可能没有， 从 UnityCG.cginc 复制
float2 EncodeFloatRG (float v) 可能没有， 从 UnityCG.cginc 复制
float DecodeFloatRG (float2 enc) 可能没有， 从 UnityCG.cginc 复制
float2 EncodeViewNormalStereo (float3 n) 可能没有， 从 UnityCG.cginc 复制
float3 DecodeViewNormalStereo (float4 enc4) 可能没有， 从 UnityCG.cginc 复制

前向渲染辅助函数

Built-in URP Include
float3 WorldSpaceLightDir (float4 v) _MainLightPosition.xyz - TransformObjectToWorld(objectSpacePosition) Include “Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Input.hlsl”
float3 ObjSpaceLightDir (float4 v) TransformWorldToObject(_MainLightPosition.xyz) - objectSpacePosition Include “Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Input.hlsl”
float3 Shade4PointLights (…) 无，可尝试用half3 VertexLighting(float3 positionWS, half3 normalWS) include “Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Lighting.hlsl”

屏幕空间辅助函数

Built-in URP Include
float4 ComputeScreenPos (float4 clipPos) float4 ComputeScreenPos(float4 positionCS) Include “Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/ShaderVariablesFunctions.hlsl”
float4 ComputeGrabScreenPos (float4 clipPos) 无

顶点光照的辅助函数

Built-in URP Include
float3 ShadeVertexLights (float4 vertex, float3 normal) 无，可尝试用 UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz + VertexLighting(…) include “Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Lighting.hlsl”

可以在 Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/Common.hlsl 中找到一些通用函数

内置的着色器变量

Built-in URP Include
_LightColor0 _MainLightColor Include “Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Input.hlsl”
_WorldSpaceLightPos0 _MainLightPosition Include “Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Input.hlsl”
_LightMatrix0 可能还不支持
unity_4LightPosX0, unity_4LightPosY0, unity_4LightPosZ0 URP中，额外的灯光存储在一个数组或缓冲中(取决于平台),使用Light GetAdditionalLight(uint i, float3 positionWS)获取光照信息 Include “Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Lighting.hlsl”
unity_4LightAtten0 URP中，额外的灯光存储在一个数组或缓冲中(取决于平台),使用Light GetAdditionalLight(uint i, float3 positionWS)获取光照信息 Include “Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Lighting.hlsl”
unity_LightColor URP中，额外的灯光存储在一个数组或缓冲中(取决于平台),使用Light GetAdditionalLight(uint i, float3 positionWS)获取光照信息 Include “Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Lighting.hlsl”
unity_WorldToShadow float4x4 _MainLightWorldToShadow[MAX_SHADOW_CASCADES + 1] or _AdditionalLightsWorldToShadow[MAX_VISIBLE_LIGHTS] Include “Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Shadows.hlsl”

可以使用GetAdditionalLight(…)获取额外的光源，也可以使用GetAdditionalLightsCount()查询额外的光源数量。

更多阴影相关函数可以查看 Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Shadows.hlsl

Built-in URP
UNITY_SHADOW_COORDS(x) 可能没有，可以写作float4 shadowCoord : TEXCOORD0;
TRANSFER_SHADOW(a) a.shadowCoord = TransformWorldToShadowCoord(worldSpacePosition)
SHADOWS_SCREEN 暂不支持

更多雾相关的函数可以查看 Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/ShaderVariablesFunctions.hlsl

Built-in URP
UNITY_FOG_COORDS(x) 可能没有，可以写作float fogCoord : TEXCOORD0;
UNITY_TRANSFER_FOG(o, outpos) o.fogCoord = ComputeFogFactor(clipSpacePosition.z);
UNITY_APPLY_FOG(coord, col) color = MixFog(color, i.fogCoord);

可以包含 “Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/DeclareDepthTexture.hlsl” 并使用 _CameraDepthTexture来调用深度纹理。也可以使用SampleSceneDepth(…) 和 LoadSceneDepth(…)。

Built-in URP Include
LinearEyeDepth(sceneZ) LinearEyeDepth(sceneZ, _ZBufferParams) Include “Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/Common.hlsl”
Linear01Depth(sceneZ) Linear01Depth(sceneZ, _ZBufferParams) Include “Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/Common.hlsl”
Built-in URP Include
ShadeSH9(normal) SampleSH(normal) Include “Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Lighting.hlsl”
unity_ColorSpaceLuminance 无，使用Luminance() Include “Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/Color.hlsl”

后期/特效

URP不支持OnPreCull, OnPreRender, OnPostRender 和 OnRenderImage. 支持 OnRenderObject 和 OnWillRenderObject。RenderPipelineManager提供了渲染管线中注入的位置：

  • beginCameraRendering(ScriptableRenderContext context, Camera camera)
  • endCameraRendering(ScriptableRenderContext context, Camera camera)
  • beginFrameRendering(ScriptableRenderContext context,Camera[] cameras)
  • endFrameRendering(ScriptableRenderContext context,Camera[] cameras) 
void OnEnable()
	RenderPipelineManager.beginCameraRendering += MyCameraRendering;
void OnDisable()
	RenderPipelineManager.beginCameraRendering -= MyCameraRendering;
void MyCameraRendering(ScriptableRenderContext context, Camera camera)
	if(camera == myEffectCamera)
        UniversalRenderPipeline.RenderSingleCamera(context, camera);


 另外，可以创建ScriptableRendererFeature来实现后期处理效果。可以在管线的不同阶段注入ScriptableRenderPasses：
 

  • BeforeRendering
  • BeforeRenderingShadows
  • AfterRenderingShadows
  • BeforeRenderingPrepasses
  • AfterRenderingPrePasses
  • BeforeRenderingOpaques
  • AfterRenderingOpaques
  • BeforeRenderingSkybox
  • AfterRenderingSkybox
  • BeforeRenderingTransparents
  • AfterRenderingTransparents
  • BeforeRenderingPostProcessing
  • AfterRenderingPostProcessing
  • AfterRendering


下面是一个示例：
 

public class CustomRenderPassFeature : ScriptableRendererFeature
    class CustomRenderPass : ScriptableRenderPass
        CustomRPSettings _CustomRPSettings;
        RenderTargetHandle _TemporaryColorTexture;
        private RenderTargetIdentifier _Source;
        private RenderTargetHandle _Destination;
        public CustomRenderPass(CustomRPSettings settings)
            _CustomRPSettings = settings;
        public void Setup(RenderTargetIdentifier source, RenderTargetHandle destination)
            _Source = source;
            _Destination = destination;
        public override void Configure(CommandBuffer cmd, RenderTextureDescriptor cameraTextureDescriptor)
            _TemporaryColorTexture.Init("_TemporaryColorTexture");
        public override void Execute(ScriptableRenderContext context, ref RenderingData renderingData)
            CommandBuffer cmd = CommandBufferPool.Get("My Pass");
            if (_Destination == RenderTargetHandle.CameraTarget)
                cmd.GetTemporaryRT(_TemporaryColorTexture.id, renderingData.cameraData.cameraTargetDescriptor, FilterMode.Point);
                cmd.Blit(_Source, _TemporaryColorTexture.Identifier());
                cmd.Blit(_TemporaryColorTexture.Identifier(), _Source, _CustomRPSettings.m_Material);
                cmd.Blit(_Source, _Destination.Identifier(), _CustomRPSettings.m_Material, 0);
            context.ExecuteCommandBuffer(cmd);
            CommandBufferPool.Release(cmd);
        public override void FrameCleanup(CommandBuffer cmd)
            if (_Destination == RenderTargetHandle.CameraTarget)
                cmd.ReleaseTemporaryRT(_TemporaryColorTexture.id);
    [System.Serializable]
    public class CustomRPSettings
        public Material m_Material;
    public CustomRPSettings m_CustomRPSettings = new CustomRPSettings();
    CustomRenderPass _ScriptablePass;
    public override void Create()
        _ScriptablePass = new CustomRenderPass(m_CustomRPSettings);
        _ScriptablePass.renderPassEvent = RenderPassEvent.AfterRenderingOpaques;
    public override void AddRenderPasses(ScriptableRenderer renderer, ref RenderingData renderingData)
        _ScriptablePass.Setup(renderer.cameraColorTarget, RenderTargetHandle.CameraTarget);
        renderer.EnqueuePass(_ScriptablePass);
                        原文链接：https://developers.facebook.com/docs/marketing-api/conversions-api/?translation
                                    为了让大家了解为何要减少变体，这里列出变体过多的缺点由于项目没使用 SRP，还是 built-in 管线，那么要使用 built-in 的阴影就需要使用到 该内置的 pragma 会生存很多不需要的  的 ，为了定制效果，让 shader 尽可能的小，那么我们可以这么整：将  和  编译生存的  都手动来定义需要的如果我们只要的功能如下图，会生存一堆不需要的 keyword
如下图：98 个
选中 shader 文件，点击 Inspector 视图中的按钮：，如下图的：
生存的代码中搜索 ，就可以看到各个
                                    unity渲染管线及升级URP一，unity渲染管线简介二，通用渲染管线URP三，shader升级URP1，Builtin RP和URP中内置Shader 的对应2，总体结构3，include4，光照模式LightMode5，变体Variants6，预定义宏辅助宏阴影贴图纹理采样器声明光照、雾7，辅助函数变换函数通用辅助函数向前渲染函数屏幕空间顶点光照深度其他7，内置变量8，后处理参考资料
一，unity渲染管线简介
Unity引擎的渲染管线主要分为"渲染核心库"与"渲染策略"两个部分, “渲染核心库”是U
                                    文章目录效果实现优化 SG 布局还原手撸 Shader需要和 ParticleSystem 有蒙版交互考虑自适应问题References
首先，美术同学在网上找了一些效果： ShaderGraph第09节_血球
但是美术同学，始终无法得到最终想要的效果，于是乎，让我帮忙还原 Shader Graph 效果
为了方便参考视频的实现方式（实现方式有多种多样，为了快速让美术用上想要的效果，我就快速的喵了一下视频），就按照视频中大概的意思思路来实现，并且视频使用的是u3d 2018 版本，所以我也使用
                                    自定义着色器不使用材质升级转换器进行转换。着色器和新工具部分概述了将自定义内置渲染管线着色器转换为 URP 的步骤。使用 Shader Graph 通常是将自定义着色器更新为 URP 的最快方法。
                                    在unity项目中切换为URP之后，可能大部分材质都会变成粉色（错误状态），这时候我们可以点击Edit-Render Pipeline-Universal Render Pipeline下的选项来进行自动转换为支持URP的材质，但是有的时候会出现
“xxx material was not upgraded. There's no upgrader to convert xxxx shader to selected pipeline UnityEditor.Rendering.Universal.Uni
 
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