Unity Shader URP 学习 ShadowCaster

参考资料

• urp管线的自学hlsl之路 第十二篇 ShadowCaster和SRP batcher
• 对艺术家的SRP Batcher的简单理解

问题阐述

在URP管线下，需要投影，会采用直接调用官方的ShadowCaster pass(UsePass “Universal Render Pipeline/Lit/ShadowCaster”)。这样会出现问题,会让该shader无法进行SRP Batcher。如下图：

SRP Batcher

什么是SRP Batcher？

下面是官方的相关文档：

SRP Batcher：加快渲染速度！

SRP 全称为Scriptable Render Pipeline，其中一部分就是SRP Batcher，主要用途在渲染过程中加速CPU。加速的原因如下：

• Each material content is now persistent in GPU memory
• A dedicated code is managing a large “per object” GPU CBUFFER

如何使用SRP Batcher？

• 可以使用C#进行开启

  GraphicsSettings.useScriptableRenderPipelineBatching = true;

• 材质兼容的要求
  1. The object must be in a mesh. It cannot be a particle or a skinned mesh.（对象不能是粒子或者蒙皮mesh）
  2. You must use a Shader that is compatible with the SRP Batcher. All Lit and Unlit Shaders in HDRP and LWRP fit this requirement.(必须使用兼容的SHADER)
• Shader的要求
  1. All built-in engine properties must be declared in a single CBUFFER named “UnityPerDraw”. For example, unity_ObjectToWorld, or unity_SHAr.
  2. All Material properties must be declared in a single CBUFFER named “UnityPerMaterial”.

ShadowCaster的问题

通过SRP Batcher的学习，可以猜测出官方默认ShadowCaster 并没有符合SRP Batcher的要求，为了解决这个问题，我们可以自己重写 ShadowCaster 这个pass。

pass
       {
           //该pass只把主灯光空间的深度图写到了shadowmap里 addlight灯光空间目前没有写进去 导致模型无法投射addlight的阴影 但是整shader可以接受addlight的阴影

           Tags
           {
               "LightMode"="ShadowCaster"
           }
           HLSLPROGRAM
           #pragma vertex vertshadow
           #pragma fragment fragshadow
           v2f vertshadow(a2v i)
           {
               v2f o;
           
               Light MainLight=GetMainLight();
               float3 posWS=TransformObjectToWorld(i.vertex.xyz);
               float3 nDirWS=TransformObjectToWorldNormal(i.normal.xyz);
               o.pos=TransformWorldToHClip(ApplyShadowBias(posWS,nDirWS,MainLight.direction));
           
               //Z反向 
               #if UNITY_REVERSED_Z
                   o.pos.z=min(o.pos.z,o.pos.w*UNITY_NEAR_CLIP_VALUE);
               #else
                   o.pos.z=max(o.pos.z,o.pos.w*UNITY_NEAR_CLIP_VALUE);
               #endif
               return o;
           }

           half4 fragshadow(v2f i):SV_TARGET{
               return 0;
           }
           ENDHLSL

       }