以绘制棋盘格为例，对比内置管线和URP中的Shader异同。
【从UnityURP开始探索游戏渲染】专栏-直达
异同简述
- 面板属性定义Properties一样的
- Tags主要区别在于RenderPipeline的声明
- 这里没涉及到的渲染命令也是一样的。
- 主要区别在Pass中使用CG还是HLSL
- 其中引用的内置变量的库不同，内置引用UnityCG.cginc，而URP中引用URP包中的core.hlsl
- 再有HLSL中定义变量 用静态缓冲宏定义包裹 ，CBUFFER_START(UnityPerMaterial)，CBUFFER_END。内置中直接定义变量。
内置渲染管线与URP的基本概念对比
内置渲染管线(Built-in Render Pipeline)
- Unity的默认渲染管线，采用固定架构设计
- 基于传统的前向渲染和延迟渲染模式，代码高度耦合
- 自定义选项有限，修改渲染流程需直接修改Unity源码
- 使用CG语言编写Shader，支持Standard Shader等内置着色器
通用渲染管线(URP)
- 基于可编程渲染管线(SRP)框架的模块化设计
- 核心逻辑通过C#脚本控制，如RenderPipeline和RenderPass
- 轻量且可扩展，专注于跨平台性能优化
- 使用HLSL语言编写Shader，支持Shader Graph可视化编辑
Shader的具体差异对比
| 对比维度 | 内置渲染管线 | URP |
|---|---|---|
| 编程语言 | 主要使用CG | 主要使用HLSL |
| SubShader标签 | 无特殊要求 | 需添加"RenderPipeline"="UniversalPipeline" |
| 光照处理 | 内置光照模型 | 基于物理渲染(PBS)系统 |
| 合批流程 | 传统合批 | 支持SRP Batcher |
| 数据类型 | 支持fixed类型 | 仅支持half/float类型 |
| 着色器库 | UnityCG.cginc | Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary |
| 后处理支持 | 有限支持 | 更强大的后处理系统 |
Shader迁移到URP的步骤
基础修改
- 在SubShader的Tags中添加
"RenderPipeline"="UniversalPipeline" - 将
CGPROGRAM/ENDCG替换为HLSLPROGRAM/ENDHLSL - 替换包含文件：
#include "UnityCG.cginc"→#include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Core.hlsl"
数据类型和函数调整
- 将
fixed类型改为half或float - 更新光照计算函数，使用URP提供的API
- 将属性定义在
CBUFFER_START(UnityPerMaterial)块中以提高兼容性
使用迁移工具
- Unity官方提供Render Pipeline Converter工具
- 可自动转换大部分标准Shader
- 对于自定义Shader，需要手动调整
验证和优化
- 检查材质在URP下的渲染效果
- 优化性能，利用URP特性如SRP Batcher
- 测试不同平台的表现
迁移注意事项
不兼容功能处理
- 某些高级特效(如曲面细分)在URP中可能不支持
- 需要寻找替代方案或使用HDRP
性能优化
- URP更注重移动端性能，可减少不必要的计算
- 使用URP的批处理功能提高渲染效率
棋盘格Shader实现
内置Checkerboard.shader
c
Shader "Custom/Checkerboard"
{
Properties
{
_GridSize ("Grid Size", Range(1, 100)) = 10
_Color1 ("Color 1", Color) = (1,1,1,1)
_Color2 ("Color 2", Color) = (0,0,0,1)
_HighlightColor ("Highlight Color", Color) = (1,0,0,1)
_HighlightCoord ("Highlight Coordinate", Vector) = (0,0,0,0)
}
SubShader
{
Tags { "RenderType"="Opaque" }
Pass
{
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "UnityCG.cginc"
struct appdata
{
float4 vertex : POSITION;
float2 uv : TEXCOORD0;
};
struct v2f
{
float2 uv : TEXCOORD0;
float4 vertex : SV_POSITION;
};
float _GridSize;
fixed4 _Color1;
fixed4 _Color2;
fixed4 _HighlightColor;
float2 _HighlightCoord;
v2f vert (appdata v)
{
v2f o;
o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.uv = v.uv * _GridSize;
return o;
}
fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
{
float2 gridPos = floor(i.uv);
float pattern = fmod(gridPos.x + gridPos.y, 2.0);
// 检查是否是高亮坐标
if (gridPos.x == _HighlightCoord.x && gridPos.y == _HighlightCoord.y)
{
return _HighlightColor;
}
return pattern < 1.0 ? _Color1 : _Color2;
}
ENDCG
}
}
}URP Checkerboard.shader
c
Shader "Universal Render Pipeline/Checkerboard"
{
Properties
{
_GridSize("Grid Size", Float) = 10
_Color1("Color 1", Color) = (1,1,1,1)
_Color2("Color 2", Color) = (0,0,0,1)
_HighlightColor("Highlight Color", Color) = (1,0,0,1)
_HighlightCoord("Highlight Coordinate", Vector) = (0,0,0,0)
}
SubShader
{
Tags
{
"RenderType" = "Opaque"
"RenderPipeline" = "UniversalPipeline"
}
Pass
{
HLSLPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Core.hlsl"
struct Attributes
{
float4 positionOS : POSITION;
float2 uv : TEXCOORD0;
};
struct Varyings
{
float2 uv : TEXCOORD0;
float4 positionHCS : SV_POSITION;
};
CBUFFER_START(UnityPerMaterial)
float _GridSize;
float4 _Color1;
float4 _Color2;
float4 _HighlightColor;
float2 _HighlightCoord;
CBUFFER_END
Varyings vert(Attributes IN)
{
Varyings OUT;
OUT.positionHCS = TransformObjectToHClip(IN.positionOS.xyz);
OUT.uv = IN.uv * _GridSize;
return OUT;
}
half4 frag(Varyings IN) : SV_Target
{
float2 gridPos = floor(IN.uv);
float pattern = fmod(gridPos.x + gridPos.y, 2.0);
if (gridPos.x == _HighlightCoord.x && gridPos.y == _HighlightCoord.y)
{
return _HighlightColor;
}
return pattern < 1.0 ? _Color1 : _Color2;
}
ENDHLSL
}
}
}【从UnityURP开始探索游戏渲染】专栏-直达
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