Unity render pipeline что это
Unity’s Rendering Pipeline
Shaders define both how an object looks by itself (its material properties) and how it reacts to the light. Because lighting calculations must be built into the shader, and there are many possible light & shadow types, writing quality shaders that “just work” would be an involved task. To make it easier, Unity has Surface Shaders, where all the lighting, shadowing, lightmapping, forward vs. deferred rendering things are taken care of automatically.
This document describes the pecularities of Unity’s lighting & rendering pipeline and what happens behind the scenes of Surface Shaders.
Rendering Paths
How lighting is applied and which Passes of the shader are used depends on which Rendering Path is used. Each pass in a shader communicates its lighting type via Pass Tags.
Forward Rendering path
ForwardBase pass renders ambient, lightmaps, main directional light and not important (vertex/SH) lights at once. ForwardAdd pass is used for any additive per-pixel lights; one invocation per object illuminated by such light is done. See Forward Rendering for details.
If forward rendering is used, but a shader does not have forward-suitable passes (i.e. neither ForwardBase nor ForwardAdd pass types are present), then that object is rendered just like it would in Vertex Lit path, see below.
Deferred Shading path
Deferred pass renders all information needed for lighting (in built-in shaders: diffuse color, specular color, smoothness, world space normal, emission). It also adds lightmaps, reflection probes and ambient lighting into the emission channel. See Deferred Shading for details.
Legacy Deferred Lighting path
PrepassBase pass renders normals & specular exponent; PrepassFinal pass renders final color by combining textures, lighting & emissive material properties. All regular in-scene lighting is done separately in screen-space. See Deferred Lighting for details.
Legacy Vertex Lit Rendering path
Since vertex lighting is most often used on platforms that do not support programmable shaders, Unity can’t create multiple shader variants internally to handle lightmapped vs. non-lightmapped cases. So to handle lightmapped and non-lightmapped objects, multiple passes have to be written explicitly.
Начало работы с High Definition Render Pipeline (HDRP) для игр
Что вы узнаете на этой странице: информацию об оценке целесообразности High Definition Render Pipeline (HDRP) и сведения о том, как начать использовать его в разработке. Материал подготовлен на основе доклада Дженнифер С. Рож-Десландес, представленного на Unite Copenhagen 2019.
Among the most frequent questions Unity engineers get from creators are “What is HDRP?” and “How can I use it in my project?” So we put together this list of considerations to help you understand how you can use the High Definition Render Pipeline (HDRP) in your projects to get the most out of it.
Let’s start by answering a few questions to assess if your project is ready for HDRP:
The first question you need to ask yourself is if you are shipping on a supported platform. If you’re planning to ship on consoles such as Xbox One and PlayStation 4, Windows (DirectX 11, DirectX 12 and Vulkan), Mac (Metal), and VR headsets (PlayStation VR, Oculus Rift, OpenVR, Windows Mixed Reality), then we’ve got you covered. There’s currently very little support for Linux, and no support for Nintendo Switch, OpenGL, and mobile platforms.
HDRP will be out of preview with the Unity 2019.3 release. We strongly recommend you use HDRP with that version onwards; with Unity 2019.3 Long-Term Support (LTS) and above, you will have full support. If you use HDRP with any previous Unity versions, you’ll have to do all of the maintenance yourself.
Working with HDRP requires a lot of upgrade and maintenance. To move from the Built-in rendering pipeline or the Universal Render Pipeline, you’ll also have to ramp up on technical knowledge for HDRP. Make sure that you and your team allocate some time to learn this tech.
HDRP is grounded in physically based rendering and offers a unified lighting pipeline. Also, it comes with several tools for your artistic needs: Visual Effect Graph, Look Dev, and post-processes. For characters and environment, HDRP offers skin, hair, and eye shaders, as well as subsurface scattering and some support for terrain.
If you’re still deciding what render pipeline to use, here are a few things to consider. HDRP is supported with Unity 2019 LTS and above, and it comes with its own high-definition post-processing stack. It also comes with ray tracing support, VFX Graph support, Shader Graph support, and state-of-the-art graphics features.
If your project contains complex scenes, HDRP will scale better than with the built-in rendering pipeline. However, if you’re planning to ship on both mobile and consoles, HDRP might not be the right tech for you.
Одно из направлений HDRP — единое и логичное освещение. Другое направление — производительность и, разумеется, современные технологии.
Единое и логичное освещение
HDRP — это процесс физического рендеринга, что позволяет вам использовать параметры реального мира для разработки сцен. Например, световой поток здесь измеряется в люменах или в люксах.
Теперь художники могут разрабатывать ассеты независимо от контекста. При изменении контекста графические элементы проекта не потеряют визуальную однородность.
Производительность с самого начала
Функции HDRP способны обеспечивать высокое качество на всех поддерживаемых платформах. Мы хотим, чтобы у вас была возможность реализовать творческие идеи без оглядки на производительность.
Самые современные технологии
HDRP использует технологии, ставшие стандартом в игровой индустрии: физический рендеринг, физические единицы измерения свойств света, физические компоненты и дружелюбный инструментарий.
Чтобы использовать HDRP в проекте, мы рекомендуем выполнить следующее.
Все созданные в Unity демонстрации разработаны с использованием тех же технологий, которые вы будете использовать после загрузки пакета HDRP. Вот два проекта для изучения: Fontainebleau и Spaceship. Обе демонстрации отлично документированы, по ним подготовлены статьи, объясняющие процесс разработки.
Каждый выпуск пакета HDRP сопровождается примерами.
Если вы готовы приступить, то вот как можно создать проект с поддержкой HDRP в Unity: откройте Unity Hub, создайте новый проект, выберите шаблон High Definition Render Pipleline и готово! Вы сможете начать свои эксперименты, как только откроется Editor.
Если что-то идет не так, то Render Pipeline Wizard поможет вам выявить проблемы вашего проекта. Он находится в меню Window > Analysis > Render Pipeline Wizard.
Если вы уже работаете над проектом с использованием встроенного процесса рендеринга и хотите перевести проекта на HDRP, мы рекомендуем следующее.
Для начала убедитесь, что вы используете нужную версию Unity. Принимая решение, сверяйтесь с документацией. Откройте Package Manager и выберите пакет High Definition RP, чтобы увидеть его версию. Ниже есть несколько ссылок, и самые важные из них — документация и список изменений.
Обратите внимание, что крупные выпуски пакета выходят вместе с новыми совместимыми выпусками Unity. Эту информацию можно найти в менеджере пакетов. Например, версия HDRP 5.0.1 совместима с Unity 2019.1. Поняв, какой выпуск Unity и соответствующий ей пакет HDRP вам подходит лучше, вы можете приступать к обновлению вашего проекта.
Во-первых, нужно удалить текущий используемый стек постобработки, поскольку в HDRP есть собственный стек. Для этого выберите пакет Post Processing в менеджере пакетов и нажмите кнопку Remove.
После этого нужно проверить, используется ли в вашем проекте линейное цветовое пространство. Откройте настройки по адресу Edit > Project Settings > выберите пункт Player > перейдите в раздел Other Settings, чтобы увидеть настройки цветового пространства (Color Space Settings). Измените значение Gamma на Linear.
После этого загрузите пакет HDRP. В Package Manager выберите пакет High Definition RP и нажмите на кнопку Install. Обновите пакет до последней версии, актуальной для вашего выпуска Unity.
Для использования HDRP в проекте нужно использовать High-Definition Render Pipeline Asset. В окне Project щелкните правой кнопкой мыши в папке Assets и выберите пункт Create > Rendering, а затем — High Definition Render Pipeline Asset. Назначьте его проекту: выберите Edit > Project Settings > Graphics, а затем High Definition Render Pipeline Asset.
Если что-то пошло не так, то возможно дело в том, что ваши материалы несовместимы с HDRP. Используйте Render Pipeline Wizard чтобы проверить настройки, материалы и освещение на совместимость с HDRP.
Render Pipeline Wizard (Window > Analysis > Render Pipeline Wizard) формирует полный список потенциальных проблем проекта. Вы можете решать каждую проблему по отдельности или исправить все разом, нажав на кнопку Fix All.
После устранения неполадок приступайте к конвертированию материалов. Для этого выберите пункт Edit > Render Pipeline > Upgrade Project Materials to High Definition Materials; все шейдеры Standard Lit/Unlit в проекте будут преобразованы в материалы HDRP Lit/Unlit.
После этого измените настройки освещения, выбрав физически точные единицы. После конвертации материалов и настройки освещения вам нужно будет заново настроить постобработку.
Постобработка уже включена для вашего проекта по умолчанию. Убедиться в этом можно по адресу Project Settings > HDRP Default Settings > Volume Components. Например, эффекты Tonemapping и Bloom включаются по умолчанию, но это можно изменить в разделе Volume Components. В этом разделе вы также можете создать собственный объем для сцены и добавить новый профиль.
Проверьте настройки HDRP. Их можно найти в разных местах:
Настроив проект, можно переходить к более тонким параметрам.
Есть несколько способов настройки процесса рендеринга в пакете HDRP.
Исходный код HDRP доступен GitHub — вы можете менять его в соответствии со своими потребностями. Но мы настоятельно рекомендуем вам создать ответвление и регулярно интегрировать все исправления от Unity.
Если вы хотите узнать больше о том, как начать работу с High Definition RP в проекте, обратите внимание на обзорное руководство по HDRP, ознакомьтесь с нашей недавней статьей в блоге и присоединяйтесь к обсуждениям на форуме.
Графика высокого разрешения воплотит ваши творческие планы
High Definition Render Pipeline (HDRP) обеспечивает непревзойденную производительность графического процессора. Вам доступен любой стиль, от фотореализма до стилизованной графики.
Unity предлагает два готовых процесса: High-Definition Render Pipeline (HDRP) и Universal Render Pipeline. Каждый из них имеет свою область применения и системные требования.
С помощью SRP можно управлять и настраивать рендеринг посредством скриптов на C#. Это позволяет не только вносить небольшие изменения, но и полностью перерабатывать и настраивать процесс рендеринга в соответствии с вашими требованиями.
Имея в арсенале универсальные средства физического рендеринга и бескомпромиссную эффективность использования графического процессора, HDRP создан специально для амбициозных проектов с графикой высокого разрешения.
HDRP предназначен для высокопроизводительных платформ, включая ПК, Xbox и PlayStation. Он позволяет обеспечить реалистичную графику в сложных сценариях. В HDRP используются технология Compute Shader и возможности современных графических процессоров.
HDRP можно использовать в разработке игр высокого разрешения, автомобильных демонстраций, архитектурных и других приложений, где приоритет отдается качеству графики. HDRP поддерживает как упреждающий, так и отложенный рендеринг, и использует физическое освещение и материалы.
HDRP — это огромный технологический скачок в области реализма графики, а также повышенное удобство использования.
Процесс создан специально для игр на современных консолях и ПК.
Настраиваемый стек постобработки позволяет создавать эффекты, автоматически интегрируемые в систему объема. Custom Render Pass позволяет добавлять шейдеры и код на C# в определенные моменты цикла рендеринга для отрисовки объектов, выполнения полноэкранных проходов и считывания данных из буфера камеры, включая глубину, цвет и нормали.
Look Dev представляет собой инструмент освещения, который позволяет проверять и сравнивать ассеты с помощью их визуализации, а также проверять правильность их работы при разных настройках освещения. Проверить ассет можно мгновенно, ведь он отображается в инструменте именно так, как будет отображаться в приложении.
Благодаря параметрам масштабирования вы можете создавать массивы HDRP-ассетов для проекта, каждый из которых будет иметь разные настройки качества графики. Это значит, что пользователи вашего приложения смогут выбрать уровень качества графики, соответствующий параметрам их оборудования.
Unity 2019.3 содержит улучшения алгоритмов Depth of Field, Screen Space Ambient Occlusion, системы теней (упрощенной), системы программирования освещения, а также интерфейса работы с освещением. Мы добавили поддержку DiscLight (только для запекания), оттенков полутеней, а также документацию к функциям API и графики.
Студия использовала стек постобработки, чтобы добиться кинематографического качества графики и физически корректного поведения камер, и все это — с рендерингом в реальном времени.
В демофильме также показаны цифровые модели людей с отрисовкой в реальном времени. В проекте использовались данные, полученные с помощью 3D- и 4D-сканирования для захвата текстур и движений. Создатели разработали полностью готовый процесс, от сбора данных до рендеринга в реальном времени в Unity, используя услуги различных поставщиков. Для отрисовки использовались все шейдеры, необходимые для достижения желаемого качества графики с применением HDRP.
Приключенческая игра с сильным сюжетом и множеством возможностей исследовать игровой мир. Инновационные технологии покадровой анимации воплощены с помощью различных инструментов Unity, в том числе фотограмметрии и HDRP, а сочетание Timeline и Cinemachine открыло для студии возможности нелинейного монтажа
Разработчики из Multiverse создали игру с богатой графикой и инопланетными, но не менее живыми окружениями. Такое качество было достигнуто благодаря использованию множества эффектов HDRP, например, настройки экспозиции, тонокоррекции, подповерхностного рассеивания, объемного освещения, цветокоррекции и искажения линз. В результате получился впечатляюще красивый мир, который демонстрирует стабильную производительность на уровне 60 кадров в секунду даже во время напряженных схваток с толпами врагов.
Масштабируемая и высокая производительность рендеринга
Universal Render Pipeline от Unity стал мощным решением, сочетающим красоту, скорость и производительность, а также поддержку всех целевых платформ Unity.
Universal Render Pipeline — это:
В Universal Render Pipeline постобработка встроена непосредственно в процесс рендеринга, обеспечивая высокую производительность. Разработчикам доступны такие эффекты, как сглаживание, глубина резкости, размытие в движении, проекция Панини, блеск, искажение линзы, хроматические аберрации, цвето- и тонокоррекция, виньетка, зернистость и 8-битный дизеринг.
Universal Render Pipeline
Упор на производительность
Однопроходный упреждающий рендеринг
Поддержка Shader Graph
Встроенный процесс рендеринга
Универсальность
Поддерживает как упреждающий, так и отложенный рендеринг
От 2D и 3D до AR/VR-проектов: Universal Render Pipeline позволяет не тратить время на доработку проекта для выпуска на новом устройстве.
Возможность конфигурации рендеринга в Unity с помощью скриптов на C# позволяет вам:
Universal Render Pipeline проще, чем встроенный процесс рендеринга, но улучшает качество графики. Перевод проекта со встроенного процесса рендеринга на Universal Render Pipeline должен обеспечивать аналогичную или улучшенную производительность. Прочтите статью в нашем блоге, чтобы узнать о том, как Universal Render Pipeline повышает частоту кадров без снижения качества графики.
Вы можете воспользоваться преимуществами готовых технологий уже сегодня. Обновите проекты с помощью средств перехода или создайте новый проект на основе нашего шаблона Universal через Unity Hub.
Unity’s Rendering Pipeline
Shaders define both how an object looks by itself (its material properties) and how it reacts to the light. Because lighting calculations must be built into the shader, and there are many possible light & shadow types, writing quality shaders that “just work” would be an involved task. To make it easier, Unity has Surface Shaders, where all the lighting, shadowing, lightmapping, forward vs. deferred rendering things are taken care of automatically.
This document describes the pecularities of Unity’s lighting & rendering pipeline and what happens behind the scenes of Surface Shaders.
Rendering Paths
How lighting is applied and which Passes of the shader are used depends on which Rendering Path is used. Each pass in a shader communicates its lighting type via Pass Tags.
Forward Rendering path
ForwardBase pass renders ambient, lightmaps, main directional light and not important (vertex/SH) lights at once. ForwardAdd pass is used for any additive per-pixel lights; one invocation per object illuminated by such light is done. See Forward Rendering for details.
If forward rendering is used, but a shader does not have forward-suitable passes (i.e. neither ForwardBase nor ForwardAdd pass types are present), then that object is rendered just like it would in Vertex Lit path, see below.
Deferred Shading path
Deferred pass renders all information needed for lighting (in built-in shaders: diffuse color, specular color, smoothness, world space normal, emission). It also adds lightmaps, reflection probes and ambient lighting into the emission channel. See Deferred Shading for details.
Legacy Deferred Lighting path
PrepassBase pass renders normals & specular exponent; PrepassFinal pass renders final color by combining textures, lighting & emissive material properties. All regular in-scene lighting is done separately in screen-space. See Deferred Lighting for details.
Legacy Vertex Lit Rendering path
Since vertex lighting is most often used on platforms that do not support programmable shaders, Unity can’t create multiple shader variants internally to handle lightmapped vs. non-lightmapped cases. So to handle lightmapped and non-lightmapped objects, multiple passes have to be written explicitly.