【渲染管线】UnityURP[渲染顺序]与[层级]

【从UnityURP开始探索游戏渲染】专栏-直达

介绍与历史发展

Unity的渲染顺序系统经历了从Built-in管线到可编程渲染管线(SRP)的演进。在传统Built-in管线中，渲染顺序主要由摄像机深度和材质RenderQueue决定，而URP(Universal Render Pipeline)作为SRP的一种实现，提供了更灵活可控的渲染顺序管理机制。
URP的前身是LWRP(轻量级渲染管线)，在Unity 2019中成为默认管线并更名为URP，它替代了原来的Built-in管线，引入了全新的渲染架构。URP的渲染主入口在UniversalRenderPipeline类，它继承自RenderPipeline，是整个渲染流程的关键类.
内置管线与URP渲染顺序对比

内置管线渲染顺序

内置管线主要依赖以下因素决定渲染顺序：

• 摄像机Depth值：深度小的先渲染
  
• 材质RenderQueue：数值小的先渲染
  
• 物体与摄像机的距离：近的物体先渲染(不透明物体)或后渲染(透明物体)
  

内置管线将渲染队列分为：

• Opaque队列(RenderQueue 2500）从后向前渲染以避免视觉错误。</p>“Transparent+1”使用+1方式明确表示层级被优先渲染。
  
• 同队列范围内时，SortingLayer和OrderInLayer生效
  

渲染顺序解决的问题

‌视觉正确性‌

• 确保透明物体在不透明物体之后渲染，实现正确的混合效果
  

‌性能优化‌

• 通过合理排序减少overdraw(过度绘制)，提高渲染效率
  

‌艺术控制‌

• 允许美术师通过层级设置控制场景元素的显示优先级
  

‌多摄像机协作‌

• 支持UI摄像机与场景摄像机的分层渲染
  

‌平台适配‌

• 在移动设备上可通过调整渲染顺序优化性能
  

URP渲染顺序的使用方法

基础设置

• ‌通过材质Priority属性‌：
  1. csharp
  2. material.renderQueue = 2001;// 设置渲染队列
  3. material.priority = -1;// 设置优先级(URP特有)

  复制代码
  值越小渲染越晚
  
• ‌通过Sorting Layer和Order in Layer‌：
  
  
  
  • 在Tags and Layers中定义Sorting Layer
    
  • 设置Renderer的Sorting Layer和Order in Layer
    
  
  

高级控制

• ‌使用RenderObjects特性‌：
  在URP Asset中添加Renderer Feature，通过Filter Settings控制特定对象的渲染顺序
  
• ‌多Pass渲染‌：
  
  
  
  • 使用UniversalForward Pass进行主光照渲染
    
  • 使用SRPDefaultUnlit Pass进行无光照渲染
    
  
  
• ‌动态修改URP设置‌：
  1. csharp
  2. var pipelineAsset = GraphicsSettings.renderPipelineAsset as UniversalRenderPipelineAsset;
  3. pipelineAsset.supportsHDR = false;
  4. pipelineAsset.msaaSampleCount = 4;

  复制代码
  可动态调整管线参数影响整体渲染顺序
  

透明物体处理

• ‌着色器中设置‌：
  1. shader
  2. Tags { "RenderType"="Transparent" "Queue"="Transparent" }
  3. Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha

  复制代码
  确保透明物体正确混合
  
• ‌避免深度冲突‌：
  通过调整物体位置或使用Offset因子解决透明物体间的深度问题
  

URP的渲染顺序系统相比内置管线提供了更精细的控制能力，开发者可以根据项目需求灵活调整渲染顺序，在保证视觉效果的同时优化性能

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