【光照】UnityURP[光照贴图]GPU instancing在静态动态物体上的应用

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静态物体GPU Instancing与光照贴图

‌技术要点‌：

• ‌静态标记 ‌：物体需标记为Batching Static，但需禁用静态合批以避免与GPU Instancing冲突。
• ‌光照贴图绑定 ‌：通过LightmapIndex和LightmapScaleOffset手动绑定烘焙结果。
• ‌Shader适配‌：需在着色器中添加实例化支持与光照贴图采样逻辑。

‌示例代码‌：

• StaticInstancingExample.cs

  using UnityEngine;
  
  [ExecuteAlways]
  public class StaticInstancingExample : MonoBehaviour {
      public Mesh mesh;
      public Material material;
      public int instanceCount = 100;
      private Matrix4x4[] matrices;
      private Vector4[] lightmapOffsets;
  
      void Start() {
          // 生成实例变换矩阵
          matrices = new Matrix4x4[instanceCount];
          lightmapOffsets = new Vector4[instanceCount];
          for (int i = 0; i < instanceCount; i++) {
              Vector3 pos = Random.insideUnitSphere * 10f;
              matrices[i] = Matrix4x4.TRS(pos, Quaternion.identity, Vector3.one);
  
              // 模拟不同光照贴图偏移（需与烘焙数据匹配）
              lightmapOffsets[i] = new Vector4(1, 1, i % 2 * 0.5f, i / 2 * 0.5f);
          }
      }
  
      void Update() {
          MaterialPropertyBlock props = new MaterialPropertyBlock();
          props.SetVectorArray("_LightmapST", lightmapOffsets); // 传递光照贴图UV偏移
          Graphics.DrawMeshInstanced(mesh, 0, material, matrices, instanceCount, props);
      }
  }

‌实现说明‌：

• 使用MaterialPropertyBlock传递每实例的光照贴图UV偏移参数。
• 着色器中需声明UNITY_LIGHTMAP_ON宏并采样unity_Lightmap纹理。

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动态物体GPU Instancing与光照探针

‌技术要点‌：

• ‌光照探针替代 ‌：动态物体依赖Light Probes获取间接光照。
• ‌混合光源支持 ‌：光源设为Mixed模式，静态阴影烘焙到光照贴图，动态物体接收实时阴影。
• ‌实例化属性扩展 ‌：通过MaterialPropertyBlock传递探针数据。

‌示例代码‌：

• DynamicInstancingExample.cs

  using UnityEngine;
  
  public class DynamicInstancingExample : MonoBehaviour {
      public Mesh mesh;
      public Material material;
      public int instanceCount = 100;
      private Matrix4x4[] matrices;
  
      void Start() {
          matrices = new Matrix4x4[instanceCount];
          for (int i = 0; i < instanceCount; i++) {
              Vector3 pos = Random.insideUnitSphere * 10f;
              matrices[i] = Matrix4x4.TRS(pos, Quaternion.identity, Vector3.one);
          }
      }
  
      void Update() {
          MaterialPropertyBlock props = new MaterialPropertyBlock();
  
          // 为每个实例设置光照探针数据
          LightProbes.GetInterpolatedProbe(transform.position, null, out var probe);
          props.AddVector("_LightProbeData", new Vector4(probe.occlusion, 0, 0, 0));
  
          Graphics.DrawMeshInstanced(mesh, 0, material, matrices, instanceCount, props);
      }
  }

‌实现说明‌：

• 通过LightProbes.GetInterpolatedProbe获取动态物体的光照探针数据。
• 着色器中需使用SHADERGRAPH_BAKED_LIGHT_PROBES宏处理探针数据。

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Shader适配关键代码（URP Shader Graph）

• ‌静态光照贴图采样 ‌：在Shader Graph中添加Lightmap节点，并通过Custom Function节点接入实例化的UV偏移参数。
• ‌动态探针支持 ‌：添加Baked Light Probes节点，并与实例化属性_LightProbeData关联。

‌优先级注意 ‌：若同时启用SRP Batcher，需确保材质兼容性（禁用MaterialPropertyBlock）

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