简单了解一下Unity的MaterialPropertyBlock

MaterialPropertyBlock是Unity提供的一个类，用于在运行时动态修改渲染器的材质属性，而无需为每个渲染器创建新的材质实例。它通过为每个渲染器设置独立的属性值，实现在共享材质基础上的个性化定制。这种方式既能满足灵活性需求，又能减少内存开销和渲染批次，是优化性能的重要工具。

MaterialPropertyBlock是一个轻量级容器，用于存储材质属性的覆盖值，而无需创建新的材质实例。它允许你:

为单个Renderer实例设置特定的材质属性值
保持原始材质的共享引用
维护GPU批处理的优势

在内部，Unity使用这些属性块作为渲染命令的一部分，在绘制特定对象时临时覆盖共享材质的属性。

MaterialPropertyBlock在以下场景中尤为实用：

批量物体的个性化定制
当场景中有大量相似物体（例如草地、树木或建筑），它们共享同一个材质，但需要略微不同的属性（如颜色、纹理偏移）时，MaterialPropertyBlock可以在不增加材质实例的情况下，为每个物体设置独特的属性。
动态效果
在运行时需要频繁调整材质属性的情况，例如：
- 角色的高光效果随时间变化。
- UI元素的颜色渐变动画。
- 特效的透明度或亮度调整。
优化渲染性能
通过减少材质实例的数量，MaterialPropertyBlock可以降低Draw Call（渲染调用）次数，尤其在移动平台等性能敏感的环境中效果显著。

MaterialPropertyBlock与material属性的区别

在Unity中，渲染器的material属性和MaterialPropertyBlock都可以修改材质属性，但它们的工作方式和适用场景有很大不同。

material属性

行为：当你访问或修改renderer.material时，Unity会为该渲染器创建一个新的材质实例（如果之前没有独立实例）。
影响：对这个材质实例的修改只影响当前渲染器，但会增加内存开销和渲染批次。
适用场景：适合少量物体需要完全独特的材质属性时使用。

MaterialPropertyBlock

行为：通过SetPropertyBlock方法，MaterialPropertyBlock为渲染器设置独立的属性值，但渲染器仍然共享底层的材质资源，不会创建新实例。
影响：属性修改仅影响当前渲染器，且不会增加内存或批次开销。
适用场景：适合大量物体需要个性化属性但希望保持材质共享的情况。

区别总结

特性	material属性	MaterialPropertyBlock
材质实例	创建新的材质实例	不创建新实例，共享材质
内存开销	较高（每个实例占用内存）	较低（共享材质）
渲染批次	可能增加（不同材质实例）	较少（共享材质，属性差异不影响批次）
适用场景	少量物体的独特属性	大量物体的个性化属性

使用示例

基本使用

以下是一个简单的示例，展示如何使用MaterialPropertyBlock为物体设置独特的颜色：

cs 复制代码

using UnityEngine;

public class ColorChanger : MonoBehaviour
{
    private Renderer renderer;
    private MaterialPropertyBlock propBlock;

    void Start()
    {
        renderer = GetComponent<Renderer>();
        propBlock = new MaterialPropertyBlock();
        // 设置颜色
        propBlock.SetColor("_Color", Color.red);
        renderer.SetPropertyBlock(propBlock);
    }
}

在这个例子中，物体的颜色被设置为红色，但不会创建新的材质实例。

动态修改属性

你可以在运行时动态更新MaterialPropertyBlock中的属性值，例如实现颜色渐变：

cs 复制代码

void Update()
{
    // 每帧随机改变颜色
    Color newColor = new Color(Random.value, Random.value, Random.value);
    propBlock.SetColor("_Color", newColor);
    renderer.SetPropertyBlock(propBlock);
}

支持的属性类型

MaterialPropertyBlock支持多种属性设置方法，包括：

SetColor：设置颜色。
SetFloat：设置浮点数。
SetVector：设置向量。
SetTexture：设置纹理。
SetMatrix：设置矩阵。
SetBuffer: 设置缓冲区。

这些方法可以满足大多数材质属性的修改需求。

cs 复制代码

// 各种属性类型设置示例
void SetVariousProperties()
{
    // 常见标量和向量
    propertyBlock.SetFloat("_Metallic", 0.8f);
    propertyBlock.SetVector("_SpecColor", new Vector4(0.9f, 0.8f, 0.1f, 1.0f));
    propertyBlock.SetColor("_EmissionColor", Color.red * 2.0f);
    
    // 纹理属性
    propertyBlock.SetTexture("_MainTex", customTexture);
    propertyBlock.SetTexture("_BumpMap", customNormalMap);
    
    // 矩阵属性
    Matrix4x4 texTransform = Matrix4x4.TRS(
        new Vector3(0.5f, 0.5f, 0), 
        Quaternion.Euler(0, 0, 45), 
        Vector3.one
    );
    propertyBlock.SetMatrix("_TextureMatrix", texTransform);
    
    // 缓冲区属性 (Unity 2019.3+)
    propertyBlock.SetBuffer("_InstanceData", computeBuffer);
    
    // 使用属性ID（性能更优）
    int emissionColorID = Shader.PropertyToID("_EmissionColor");
    propertyBlock.SetColor(emissionColorID, Color.blue * 1.5f);
}

性能优化建议

批量处理
对于大量物体，使用MaterialPropertyBlock可以避免创建多个材质实例，从而减少Draw Call。确保所有物体共享同一个材质，仅通过MaterialPropertyBlock调整差异化属性。
重复使用实例
MaterialPropertyBlock对象可以重复使用，避免在循环或频繁调用中创建新实例，以减少性能开销。
结合sharedMaterial
如果需要对所有物体进行全局属性调整，可以使用renderer.sharedMaterial修改共享材质，而将个性化设置交给MaterialPropertyBlock。
检查属性名称
设置属性时，需确保使用Shader中定义的正确属性名称（如_Color），否则修改将无效。