本文基于Unity2020.2，URP10，更新于20210303

本文初版内容翻译自：https://teodutra.com/unity/shaders/urp/graphics/2020/05/18/From-Built-in-to-URP/

译者：大智
后续补充：大智

内置管线Shader升级到URP详细手册

总体结构

1、在SubShader的Tags中添加"RenderPipeline" = "UniversalPipeline"
2、所有URP着色器都是HLSL编写的，使用宏HLSL包含的shader代码
3、使用HLSLINCLUDE替代CGINCLUDE

Include文件

其他有用的包括：

• 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

灯光模式LightMode

支持的其他照明模式包括：

• DepthOnly
• Meta (for lightmap baking)
• Universal2D

变体Variants

URP支持某些变体，因此，根据你使用的功能，可能需要使用#pragma multi_compile添加一些关键字：

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

预定义的着色器宏

辅助宏

阴影贴图

必须include “Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Shadows.hlsl”

纹理/采样器声明宏

Unity有很多纹理/采样器宏来改善API之间的交叉兼容性，但是人们并不习惯使用它们。URP中这些宏的名称有所变化。由于数量很多，全部的宏可以在API includes中查看，下面主要列举一些常用的：

需要注意SCREENSPACE_TEXTURE变成了TEXTURE2D_X。如果你想要在VR中（Single Pass Instanced 或 Multi-view 模式）制作屏幕效果，你必须使用TEXTURE2D_X定义纹理。这个宏会为你处理正确的纹理声明（是否为数组）。对这个纹理采样的时候必须使用SAMPLE_TEXTURE2D_X，并且对uv使用UnityStereoTransformScreenSpaceTex。

Shader辅助函数

下列函数可以在此文件中找到：“Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/SpaceTransforms.hlsl”.

顶点转换函数

法线转换函数

通用辅助函数

前向渲染辅助函数

屏幕空间辅助函数

顶点照明辅助函数↑

可以在“Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/Common.hlsl”中找到很多工具函数。

内置着色器变量

除了光照相关的变量外，其他的变量名都基本没变

照明↑

如果要使用循环所有其他灯光GetAdditionalLight(...)，GetAdditionalLightsCount()可以使用来查询其他灯光计数。

其他

阴影

有关阴影的更多信息，“Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Shadows.hlsl”

雾

有关雾的更多信息，“Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/ShaderVariablesFunctions.hlsl”.

深度

要使用相机深度纹理，需要include “Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/DeclareDepthTexture.hlsl” ，然后会自动声明_CameraDepthTexture，也会包含辅助函数SampleSceneDepth(...)和LoadSceneDepth(...)。

其他中的其他

后处理/视觉特效

URP不支持OnPreCull，OnPreRender，OnPostRender和OnRenderImage这些方法。URP支持OnRenderObject和OnWillRenderObject，但是如果在URP中使用你可能会发现问题。因此，如果你曾经在旧管线创建视觉效果时使用它们，那么现在你需要学习新方法了。URP包含以下注入点：

• beginCameraRendering(ScriptableRenderContext context, Camera camera)
• endCameraRendering(ScriptableRenderContext context, Camera camera)
• beginFrameRendering(ScriptableRenderContext context,Camera[] cameras)
• endFrameRendering(ScriptableRenderContext context,Camera[] cameras)

用法示例：

void OnEnable()
{
    RenderPipelineManager.beginCameraRendering += MyCameraRendering;
}

void OnDisable()
{
    RenderPipelineManager.beginCameraRendering -= MyCameraRendering;
}

void MyCameraRendering(ScriptableRenderContext context, Camera camera)
{
    ...
    if(camera == myEffectCamera)
    {
    ...
    }
    ...
}

就像我说的那样，OnWillRenderObject是受支持的，但是，如果你需要在其中执行渲染调用（例如，水反射/折射），它将无法正常工作。调用Camera.Render()，你将看到以下消息：

Recursive rendering is not supported in SRP (are you calling Camera.Render from within a render pipeline?)

翻译过来就是：

SRP不支持递归渲染（你是从渲染管道中调用Camera.Render吗？）

在这种情况下，URP中应该将OnWillRenderObject替换为begin/endCameraRendering（如上面的例子），并调用RenderSingleCamera()，而不是 Camera.Render()。更改上面的示例，你将获得以下内容

void MyCameraRendering(ScriptableRenderContext context, Camera camera)
{
    ...
    if(camera == myEffectCamera)
    {
    ...
        UniversalRenderPipeline.RenderSingleCamera(context, camera);
    }
    ...
}

使用后处理的另一种方法是使用ScriptableRendererFeature。这篇文章很好地解释了使用RenderFeature的描边效果。ScriptableRendererFeature可以让你将ScriptableRenderPass(es)注入到渲染管线的不同阶段，因此是创建后处理效果的强大工具。注入位置可以包含以下：

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

这是ScriptableRendererFeature使用自定义材质执行blit的简单示例：

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);
            }
            else
            {
                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);
    }
}

你可以通过单击“Create > Rendering > Universal Render Pipeline > Renderer Feature”来创建一个ScriptableRendererFeature。你创建的功能必须添加到你的中ForwardRenderer。为此，选择ForwardRenderer，单击Add Renderer Feature，然后选择要添加的功能。你可以在Inspector中公开属性，例如上面的例子中包含了一个材质球属性。

结语

由于Unity和URP、SRP都在快速迭代更新，本文也会不定时更新。如果有问题，你可以在本文原文中评论，也可以通过微信：zhz11235或者QQ：329541945找到我。