Unity的渲染管线有哪些?有哪些特点和应用场景?

有人说,程序员的三大浪漫是编译原理、操作系统、图形学。“图形学”正是妥妥程序员眼中的“外貌协会”,美丽的画面,绚丽多彩的世界,都是我们梦想去创造与实现的。

说到图形学,不得不提一下渲染管线(Graphics Rendering Pipeline),又称渲染流水线(The Pipeline),即图形渲染管线。

然而不同的渲染管线具有不同的功能和性能特征,并且适用于不同的游戏、应用程序和平台。

Unity的渲染管线有哪些?有哪些特点和应用场景?

下面我们就来了解Unity中主要的渲染管线都有哪些?


内置渲染管线(Built-in Render Pipeline)

内置管线是Unity 的默认渲染管线,其自定义有限。Unity 的内置渲染管线是通用的渲染管线。涵盖的渲染路径:前向渲染(Forward:低保真度)和延迟着色(Deferred:具有大光照和阴影保真度)。

特点:

  • ​兼容性高,适合从低端设备到高端设备。
  • ​成熟稳定,资源丰富,适合初学者快速上手。
  • ​性能优化有限,缺乏现代化功能,可扩展性弱。

适用场景:

  • ​老旧项目或需要支持很多旧设备的平台。
  • ​小型或入门级项目。

Unity的渲染管线有哪些?有哪些特点和应用场景?


可编程渲染管线(Scriptable Render Pipeline,SRP)

SRP全称为Scriptable Render Pipeline(可编程渲染管线/脚本化渲染管线),是Unity提供的新渲染系统,可以在Unity通过C#脚本调用一系列API配置和执行渲染命令的方式来实现渲染流程,SRP将这些命令传递给Unity底层图形体系结构,然后再将指令发送给图形API。

说白了就是我们可以用SRP的API来创建自定义的渲染管线,可用来调整渲染流程或修改或增加功能。

它主要把渲染管线拆分成二层:

1. 比较底层的渲染API层,像OpenGL,D3D等相关的都封装起来。

2. 渲染管线上层,上层代码使用C#来编写。在C#这层不需要关注底层在不同平台上渲染API的差别,也不需要关注具体如何做一个Draw Call。

Unity的渲染管线有哪些?有哪些特点和应用场景?


通用渲染管线(Universal Render Pipeline,URP)

一种可快速轻松自定义的可编程 (Scriptable Render Pipeline) 渲染管线,允许在各种平台上创建优化的图形。

它是Unity官方基于SRP提供的模板,它的前身是LWRP(Lightweight RP即轻量级渲染管线), 在2019.3开始改名为URP,它涵盖了范围广泛的不同平台,是针对跨平台开发而构建的,性能比内置管线要好,另外可以进行自定义,实现不同风格的渲染,通用渲染管线未来将成为在Unity中进行渲染的基础 。

特点:

  • ​单Pass前向渲染管线,对性能消耗小。
  • 高度自定义的渲染流程,适合开发者自由定制渲染效果。
  • 跨平台支持,比HDRP更轻量。

适用场景:

  • ​移动游戏、WebGL和需要跨平台发布的项目。
  • 需要性能优化,但画面质量需求适中的中小型项目。

高清渲染管线(High Definition Render Pipeline,HDRP)

一种可编程渲染管线,可让你在高端平台上创建出色的高保真图形。可以使用 Unity 的可编程渲染管线 API 来创建自定义的可编程渲染管线 (SRP)。这个过程可以从头开始,也可以修改 URP 或 HDRP 来适应具体需求。

它也是Unity官方基于SRP提供的模板,它更多是针对高端设备,如游戏主机和高端台式机,它更关注于真实感图形和渲染,该管线仅于以下平台兼容:

Windows和Windows Store,带有DirectX 11或DirectX 12和Shader Model 5.0 现代游戏机(Sony PS4和Microsoft Xbox One) 使用金属图形的MacOS(最低版本10.13) 具有Vulkan的Linux和Windows平台

特点:

  • ​画质极佳,支持AAA级游戏或电影级画面。
  • 高级功能,内置光线追踪、体积雾、复杂的后处理效果和动态全局光照。
  • 专业工具,Shader Graph、Timeline、和VFX Graph深度集成。

适用场景:

  • ​PC和主机上的AAA游戏开发。
  • 高质量画面需求的可视化、建筑、影视渲染项目。

Unity的渲染管线选择多样,每种管线都有其特定的优势和适用场景。选择合适的渲染管线,可以让你的游戏在保证画面质量的同时,也能获得最佳的性能表现。


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