【CEDEC2018】Scriptable Render Pipelineを使ってみよう
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2018/8/22に開催されたCEDEC2018の講演資料です。 講師：黒河 優介（ユニティ・テクノロジーズ・ジャパン合同会社）
![SRPでは描画の流れをスクリプトで書けます
// 描画時にコールバックされます。引数contextに対して描画命令を発行していきます
void Render(ScriptableRenderContext context, Camera[] cameras) {
foreach (var camera in cameras){
// まず Camera毎のShader のパラメーターセットアップして…
SetupShaderParams(camera);
// スクリプトで決めたルールでカリングをして…
var res = CullResults.Cull(ref cullingParams, context, ref cull);
// そしてカリングして得た Rendererを引数で指定したルールで描画します
context.DrawRenderers(res.visibleRenderers, ref settings, filterSettings);
}
}](https://image.slidesharecdn.com/cedec2018srp-180823001922/85/CEDEC2018-Scriptable-Render-Pipeline-30-320.jpg)
![1.継承したクラスを定義します
[ExecuteInEditMode]
public class MySRPAsset : RenderPipelineAsset{
protected override IRenderPipeline InternalCreatePipeline(){
return new MyScriptableRenderPipelineInstance();
}
}
public class MyScriptableRenderPipelineInstance : RenderPipeline{
// 描画のタイミングでコールバックされます
public override void Render(ScriptableRenderContext context, Camera[] cameras){
base.Render(context, cameras);
foreach (var camera in cameras){
// 描画処理をここに書いていきます
}
}
}](https://image.slidesharecdn.com/cedec2018srp-180823001922/85/CEDEC2018-Scriptable-Render-Pipeline-39-320.jpg)
![SRPの注意点①
Cameraのコールバック系は呼び出されなくなります。
そのため、ImageEffect系の実装をし直す必要があります。
public class MyScriptableRenderPipelineInstance : RenderPipeline{
// 描画のタイミングでコールバックされます
public override void Render(ScriptableRenderContext context, Camera[] cameras){
base.Render(context, cameras);
foreach (var camera in cameras){
// 描画処理をここに書いていきます
}
// ImageEffect等の実装はココで実行されるようにする等が必要です
}
}](https://image.slidesharecdn.com/cedec2018srp-180823001922/85/CEDEC2018-Scriptable-Render-Pipeline-46-320.jpg)
![ざっくりの処理流れ
// 描画時にコールバックされます。引数contextに対して描画命令を発行していきます
void OnRender(ScriptableRenderContext context, Camera[] cameras) {
foreach (var camera in cameras){
// 「Chara」レイヤーだけ先にShadowを処理します
ShadowPass( 1 << Layers.Chara);
// 「Chara」レイヤー以外のオブジェクトをレンダリングします
DrawObjects( ~( 1<< Layers.Chara) );
// 「Chara」レイヤー以外のShadowを処理します
ShadowPass( ~( 1 << Layers.Chara) );
// 「Chara」レイヤーのオブジェクトだけをレンダリングします
DrawObjects( 1<< Layers.Chara );
}
}](https://image.slidesharecdn.com/cedec2018srp-180823001922/85/CEDEC2018-Scriptable-Render-Pipeline-83-320.jpg)
![[ShaderIncludePath]属性について
• UnityのShaderのincludeのルートパスを複数指定でき
るようになりました。
• これにより「Assetsからの絶対パスを都度書く」 or 「相対パス
を気にしながら書く」必要がなくなりました
• UnityのLWRP/HDRPはコチラの仕組みを利用して、Includeを省
略して記述しています。](https://image.slidesharecdn.com/cedec2018srp-180823001922/85/CEDEC2018-Scriptable-Render-Pipeline-86-320.jpg)
![[ShaderIncludePath]属性について
public class ShaderIncludePathSetting{
[ShaderIncludePath]
public static string[] GetPaths(){
return new[]{
"Assets/SRP/Core/",
"Assets/SRP/LightWeightPipeline/",
};
}
} Shader内のincludeをコチラからの相対パスで
指定できるようになります。](https://image.slidesharecdn.com/cedec2018srp-180823001922/85/CEDEC2018-Scriptable-Render-Pipeline-87-320.jpg)
【CEDEC2018】Scriptable Render Pipelineを使ってみよう
- 1. 2018/8/22 Scriptable Render Pipeline を使ってみよう
- 2. 本日のアジェンダ • Scriptable RenderPipelineについて紹介 • HDRenderPipelineについて紹介 • 独自のRenderPipelineの構築について紹介
- 4. Unityデフォルトの描画について • 描画順の制御について • ライトの扱いについて • Shadowの扱いについて
- 9. Opaqueは、手前から奥へ Z-Bufferへの書き込み、ZTestを有効にしているので、 出来る限り Z-Testを有効活用して塗るピクセル数を減ら すために手前から奥へ描画するようにしている
- 14. もう少し細かく描画順の制御をしたい場合 • 複数のCameraを置いてDepth値で制御 • RendererのsortingLayerNameで制御 • RendererのsortingOrderで制御 • MeshRendererのsortingOrderで制御 • Material.renderQueueで制御
- 24. Point Light....
- 26. もう少しShadow弄りたい…
- 28. Scriptable Render Pipeline では エンジン自体の内部で閉じていた描 画に関する処理をスクリプトで書け るようになりました
- 29. SRPの機能紹介 • Unityの内部エンジンで行われていた描画の下記処理の流れをスク リプトでカスタマイズ出来るようになる機能がSRPです • カリング • オブジェクトのレンダリング • Shadowの処理 • ポストプロセッシング
- 30. SRPでは描画の流れをスクリプトで書けます // 描画時にコールバックされます。引数contextに対して描画命令を発行していきます void Render(ScriptableRenderContext context, Camera[] cameras) { foreach (var camera in cameras){ // まず Camera毎のShader のパラメーターセットアップして… SetupShaderParams(camera); // スクリプトで決めたルールでカリングをして… var res = CullResults.Cull(ref cullingParams, context, ref cull); // そしてカリングして得た Rendererを引数で指定したルールで描画します context.DrawRenderers(res.visibleRenderers, ref settings, filterSettings); } }
- 32. LWRP と HDRP
- 33. LWRP/HDRPの導入について • PackageManagerで取得して取り込む • トラブル少なく導入したい場合はコチラがオススメ • githubからソースを取得してプロジェクト下に配置 • カスタマイズ等を考えている場合はコチラ https://github.com/Unity-Technologies/ScriptableRenderPipeline
- 39. 1.継承したクラスを定義します [ExecuteInEditMode] public class MySRPAsset : RenderPipelineAsset{ protected override IRenderPipeline InternalCreatePipeline(){ return new MyScriptableRenderPipelineInstance(); } } public class MyScriptableRenderPipelineInstance : RenderPipeline{ // 描画のタイミングでコールバックされます public override void Render(ScriptableRenderContext context, Camera[] cameras){ base.Render(context, cameras); foreach (var camera in cameras){ // 描画処理をここに書いていきます } } }
- 40. 2-1. GraphicsSettingsで設定 var instance = ScriptableObject.CreateInstance<MySRPAsset>(); AssetDatabase.CreateAsset(instance, "Assets/MyScriptableRenderPipeline.asset"); 上記のようなEditor拡張で、独自の RenderPipelineAssetのアセットを作成します
- 43. var settings = new DrawRendererSettings(camera, new ShaderPassName("BasicPass")); settings.sorting.flags = SortFlags.CommonOpaque; var filterSettings = new FilterRenderersSettings(true) { renderQueueRange = RenderQueueRange.opaque, layerMask = 1 << LayerDefine.BG }; context.DrawRenderers(cull.visibleRenderers, ref settings, filterSettings); SubShader{ Tags { "Queue"=“Geometry" "RenderType"=“Opaque"} Pass{ Tags { "LightMode" = "BasicPass"} ....処理等 } } C#側の処理 Shader側
- 44. var settings = new DrawRendererSettings(camera, new ShaderPassName("BasicPass")); settings.sorting.flags = SortFlags.CommonOpaque; var filterSettings = new FilterRenderersSettings(true) { renderQueueRange = RenderQueueRange.opaque, layerMask = 1 << LayerDefine.BG }; context.DrawRenderers(cull.visibleRenderers, ref settings, filterSettings); SubShader{ Tags { "Queue"=“Geometry" "RenderType"=“Opaque"} Pass{ Tags { "LightMode" = "BasicPass"} ....処理等 } } C#側の処理 Shader側 描画設定で指定したShaderPassName と ShaderのLightModeを一致させる必 要があります。
- 45. SRP導入に当たっての注意点
- 46. SRPの注意点① Cameraのコールバック系は呼び出されなくなります。 そのため、ImageEffect系の実装をし直す必要があります。 public class MyScriptableRenderPipelineInstance : RenderPipeline{ // 描画のタイミングでコールバックされます public override void Render(ScriptableRenderContext context, Camera[] cameras){ base.Render(context, cameras); foreach (var camera in cameras){ // 描画処理をここに書いていきます } // ImageEffect等の実装はココで実行されるようにする等が必要です } }
- 47. SRPの注意点② Surface Shaderは対応していません。 SRPでは、vertex shader / fragment shaderもしくは、 2018.1からの新機能ShaderGraphでのShader記述に置き 換える必要があります。
- 57. 描画するときの設定で… var pass = new ShaderPassName("BasicPass"); var settings = new DrawRendererSettings(camera, pass); settings.sorting.flags = SortFlags.CommonOpaque; var filterSettings = new FilterRenderersSettings(true){ renderQueueRange = RenderQueueRange.transparent, layerMask = 1 << LayerDefine.BG }; context.DrawRenderers(cull.visibleRenderers, ref settings, filterSettings);
- 58. 描画するときの設定で… var pass = new ShaderPassName("BasicPass"); var settings = new DrawRendererSettings(camera, pass); settings.sorting.flags = SortFlags.CommonOpaque; var filterSettings = new FilterRenderersSettings(true){ renderQueueRange = RenderQueueRange.transparent, layerMask = 1 << LayerDefine.BG }; context.DrawRenderers(cull.visibleRenderers, ref settings, filterSettings); 描画する時のShaderのPass名 を指定できます
- 59. 描画するときの設定で… var pass = new ShaderPassName("BasicPass"); var settings = new DrawRendererSettings(camera, pass); settings.sorting.flags = SortFlags.CommonOpaque; var filterSettings = new FilterRenderersSettings(true){ renderQueueRange = RenderQueueRange.transparent, layerMask = 1 << LayerDefine.BG }; context.DrawRenderers(cull.visibleRenderers, ref settings, filterSettings); 描画する時のソート順を指 定できます
- 60. 描画するときの設定で… var pass = new ShaderPassName("BasicPass"); var settings = new DrawRendererSettings(camera, pass); settings.sorting.flags = SortFlags.CommonOpaque; var filterSettings = new FilterRenderersSettings(true){ renderQueueRange = RenderQueueRange.transparent, layerMask = 1 << LayerDefine.BG }; context.DrawRenderers(cull.visibleRenderers, ref settings, filterSettings); 描画する対象のオブジェクトの Opaque・Transparent等を指定 できます。
- 61. 描画するときの設定で… var pass = new ShaderPassName("BasicPass"); var settings = new DrawRendererSettings(camera, pass); settings.sorting.flags = SortFlags.CommonOpaque; var filterSettings = new FilterRenderersSettings(true){ renderQueueRange = RenderQueueRange.transparent, layerMask = 1 << LayerDefine.BG }; context.DrawRenderers(cull.visibleRenderers, ref settings, filterSettings); Layer単位で描画するオブジェクト を切り替えられます。
- 63. SubShader{ Tags { "Queue"="Transparent" "RenderType"="Transparent"} // Z Pre-Pass Pass{ Tags { "LightMode" = "ZPrepass"} ZWrite On ColorMask 0 //...実際の処理 } // 実際の描画用のパス Pass{ Tags { "LightMode" = "BasicPass"} ZWrite Off ZTest Equal Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha //...実際の処理 } }
- 64. C#側にも仕込みを・・ // ZPrepassの描画 var zprepass = new ShaderPassName("ZPrepass"); /** ZPrepassの描画設定を行う処理... */ context.DrawRenderers(cull.visibleRenderers, ref zPreSettings, zPreFilterSettings); // 実際の描画用のパス var basicpass = new ShaderPassName("BasicPass"); /** 実際の描画設定を行う処理... */ context.DrawRenderers(cull.visibleRenderers, ref basicSettings, basicFilterSettings);
- 66. 先に Depth値だけ書き込みます αが一定値以下の場合はdiscard して描画を行うShader Pass 「ZPrepass」で一旦キャラク ターを描画します。 ※Z Bufferの様子です
- 75. つまり… ■事前に焼いたShadowを利用 背景オブジェクト → 背景オブジェクト ■リアルタイムのShadow 背景オブジェクト → キャラクター キャラクター → 背景オブジェクト キャラクター → キャラクター
- 78. 何故、そんな事したいの？ • キャラクターの周りだけをリアルタイムShadowにして影自体の描 画負荷を少し抑えようというアイディアです • キャラクター周りのみで済むのでShadowの解像度も抑えられる • 背景の影は事前に焼いた影なので高品質を保てる
- 83. ざっくりの処理流れ // 描画時にコールバックされます。引数contextに対して描画命令を発行していきます void OnRender(ScriptableRenderContext context, Camera[] cameras) { foreach (var camera in cameras){ // 「Chara」レイヤーだけ先にShadowを処理します ShadowPass( 1 << Layers.Chara); // 「Chara」レイヤー以外のオブジェクトをレンダリングします DrawObjects( ~( 1<< Layers.Chara) ); // 「Chara」レイヤー以外のShadowを処理します ShadowPass( ~( 1 << Layers.Chara) ); // 「Chara」レイヤーのオブジェクトだけをレンダリングします DrawObjects( 1<< Layers.Chara ); } }
- 86. [ShaderIncludePath]属性について • UnityのShaderのincludeのルートパスを複数指定でき るようになりました。 • これにより「Assetsからの絶対パスを都度書く」 or 「相対パス を気にしながら書く」必要がなくなりました • UnityのLWRP/HDRPはコチラの仕組みを利用して、Includeを省 略して記述しています。
- 87. [ShaderIncludePath]属性について public class ShaderIncludePathSetting{ [ShaderIncludePath] public static string[] GetPaths(){ return new[]{ "Assets/SRP/Core/", "Assets/SRP/LightWeightPipeline/", }; } } Shader内のincludeをコチラからの相対パスで 指定できるようになります。
- 89. ScriptableRenderPipelineまとめ • 過去の資産との整合性なくなりますので、既存のプロジェクトか らの乗り換えは苦労を伴います。 • スクリプトで描画の制御が出来るようになりましたので、より豊 かな表現、アプリケーションに合わせた描画の最適化も可能にな りました • Unityからは 「ハイエンド向けのHDRenderPipeline」、 「全デバイス向けの LightWeightRenderPipeline」の二種類テンプ レートを用意しています。