GPU Instancing 用于减少渲染大量相同物体时的DrawCall，同样减少DrawCall的方式有 Dynamic Batching 和 Static Batching，这两种方法都存在一些限制。
Dynamic Batching ：只能处理小于900个顶点属性的物体，必须使用同一个材质球等
Static Batching：内存占用比较大，物体不能移动等
Batch数量对比
以下两张图是1000个立方体生成到场景中后的Batch数量对比
可以看到没有使用GPU Instancing时Batch数量是1002，使用GPU Instancing后Batch数量降到4，非常大的差距。
GPU Instancing 的使用
Unity自带的Standard，StandardSpecular 和 Surface Shader都实现了对GPU Instancing的支持，在使用这些Shader时，在对应的材质球上勾选Enable GPU Instancing 即可。
如果要让自己写的VF Shader支持GPU Instancing，还需要在Shader代码中做一些修改，需要添加诸如 UNITY_VERTEX_INPUT_INSTANCE_ID， UNITY_INSTANCING_CBUFFER_START(Props)，UNITY_INSTANCING_CBUFFER_END 和 UNITY_ACCESS_INSTANCED_PROP 之类的宏，Unity文档 中说的很详细，我测试用的Unity版本是 5.6.3，文档上Shader代码对应的版本是2018.3，所有一些宏的使用不太一样，比如 UNITY_ACCESS_INSTANCED_PROP。
文档里的 UNITY_INSTANCING_BUFFER_START 和 UNITY_INSTANCING_BUFFER_END 宏 我怀疑是写错了，应该是 UNITY_INSTANCING_CBUFFER_START和UNITY_INSTANCING_CBUFFER_END，有知道的大神请不吝赐教啊。
以只含有一个颜色属性的Shader作为测试例子，代码如下:
Shader "MJ/GPU_Instancing"
{
Properties
{
_Color ("Main Color", Color) = (1,1,1,1)
}
SubShader
{
Tags { "Queue"="Geometry" "RenderType"="Opaque" }
LOD 100
Pass
{
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "UnityCG.cginc"
#pragma multi_compile_instancing
// float4 _Color;
struct appdata
{
float4 vertex : POSITION;
UNITY_VERTEX_INPUT_INSTANCE_ID
};
struct v2f
{
float4 pos : SV_POSITION;
UNITY_VERTEX_INPUT_INSTANCE_ID
};
UNITY_INSTANCING_CBUFFER_START(Props)
UNITY_DEFINE_INSTANCED_PROP(float4, _Color)
UNITY_INSTANCING_CBUFFER_END
v2f vert (appdata v)
{
v2f o;
UNITY_SETUP_INSTANCE_ID(v);
UNITY_TRANSFER_INSTANCE_ID(v, o);
o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
return o;
}
fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
{
UNITY_SETUP_INSTANCE_ID(i);
return UNITY_ACCESS_INSTANCED_PROP(_Color);
}
ENDCG
}
}
Fallback Off
}
对应的C#代码中需要用到 Graphics.DrawMeshInstanced 方法，这个方法可以让我们只调用一次就渲染对多1023个相同的mesh，并且可以给每一个物体设置相应的矩阵来控制其平移、旋转和缩放，也可以通过一个MaterialPropertyBlock对象给每一个物体设置float、vector 和 matrix 的属性，这样就可以使这1000多个物体的外观各不相同，这么一看确实比Static Batching厉害多了。
C# 代码
for (int i = 0; i < MaxObjectNum; i++)
{
m_matrix[i] = Matrix4x4.identity;
Vector3 curPos = Vector3.Lerp(m_srcPosArr[i], m_dstPosArr[i], percent);
// 设置位移 //
m_matrix[i].m03 = curPos.x;
m_matrix[i].m13 = curPos.y;
m_matrix[i].m23 = curPos.z;
// 设置颜色 //
m_colorArr[i] = Color.Lerp(m_srcColorArr[i], m_dstColorArr[i], percent);
}
// 设置颜色 //
m_propBlock.SetVectorArray("_Color", m_colorArr);
Graphics.DrawMeshInstanced(m_mesh, 0, m_material, m_matrix, m_matrix.Length,
m_propBlock, ShadowCastingMode.Off, false);
参考链接
: https://docs.unity3d.com/Manual/GPUInstancing.html
: https://docs.unity3d.com/ScriptReference/Graphics.DrawMeshInstanced.html
: https://www.cnblogs.com/hont/p/7143626.html
: https://forum.unity.com/threads/drawmeshinstanced-option-to-provide-per-instance-material-property-block.435716/
: https://docs.unity3d.com/Manual/DrawCallBatching.html
