DDGIFeature¶
RenderFeature 允许在 URP 渲染流程的任意阶段（如渲染不透明物体前后、后处理前等）插入自定义的 ScriptableRenderPass，实现独立于默认管线的渲染操作
技术实现要点¶
- RenderFeature 与 RenderPass 协作
-
Create()：初始化时创建 RenderPass 实例并配置参数（如渲染事件时机）。 -
AddRenderPasses()：每帧将 RenderPass 注入渲染器，执行自定义逻辑 - RenderPass 的核心方法
-
Execute()：实现具体渲染逻辑（如调用光线追踪或绘制实例化网格）。 -
ConfigureTarget()：设置渲染目标和清除状态，优化资源使用
DDGI与DDGI Editor¶
1. 边界框和Probe设置¶
//Probe调试
private SerializedDataParameter mDebugProbe;
private SerializedDataParameter mProbeDebugMode;
private SerializedDataParameter mProbeRadius;
//DDGI 边界框设置
private SerializedDataParameter mUseCustomBounds;
private SerializedDataParameter mProbeCountX;
private SerializedDataParameter mProbeCountY;
private SerializedDataParameter mProbeCountZ;
private SerializedDataParameter mRaysPerProbe;
2.边界框的使用¶
- 可以自己创建个collider box作为边界框
- 没有的话，我们需要根据mesh自动生成包围盒。甚至是骨骼网格体
DDGIPass 核心Pass¶
1.GPU常量区数据准备¶
有些东西暂时还没用上，但是先一起传了，以免后面位置计算出错了
/// <summary>
/// DDGI体积的GPU参数结构体，用于将配置数据从CPU传递到GPU着色器
/// </summary>
struct DDGIVolumeGpu
{
public Vector4 _ProbeRotation; // 探针旋转四元数，用于旋转探针的采样方向
public Vector3 _StartPosition; // 探针体积的起始位置（左下角）
public int _RaysPerProbe; // 每个探针当前使用的光线数量
public Vector3 _ProbeSize; // 探针体积的三维尺寸
public int _MaxRaysPerProbe; // 每个探针最大允许的光线数量上限
public Vector3Int _ProbeCount; // 三个方向上的探针数量(X,Y,Z)
public float _NormalBias; // 基础法线偏移值，用于避免自遮挡
public Vector3 _RandomVector; // 随机向量，用于光线方向随机化
public float _EnergyPreservation; // 能量保存系数，影响间接光照强度
public float _RandomAngle; // 光线随机化角度范围
public float _HistoryBlendWeight; // 历史帧混合权重，控制时间滤波平滑度
public float _IndirectIntensity; // 间接光照强度乘数
public float _NormalBiasMultiplier; // 法线偏移乘数，进一步调整法线偏移
public float _ViewBiasMultiplier; // 视图偏移乘数，调整视图相关偏移
public int DDGI_PROBE_CLASSIFICATION; // 探针分类开关(0=关闭,1=开启)，用于确定探针活跃状态
public int DDGI_PROBE_RELOCATION; // 探针重定位开关(0=关闭,1=开启)，用于动态调整探针位置
public float _ProbeFixedRayBackfaceThreshold; // 探针背面检测阈值，用于分类和重定位算法
public float _ProbeMinFrontfaceDistance; // 探针前面最小距离阈值，用于分类和重定位算法
public int _DirectionalLightCount; // 场景中方向光源数量（不考虑剔除）
public int _PunctualLightCount; // 场景中点光源和聚光灯数量（不考虑剔除）
public int DDGI_SKYLIGHT_MODE; // 天空光照模式(0=天空盒,1=渐变,2=纯色,3=不支持)
public Vector4 _SkyboxTintColor; // 天空盒颜色色调
public Vector4 _SkyColor; // 天空颜色（用于渐变模式）
public Vector4 _EquatorColor; // 地平线颜色（用于渐变模式）
public Vector4 _GroundColor; // 地面颜色（用于渐变模式）
public Vector4 _AmbientColor; // 环境光颜色（用于纯色模式）
public int DDGI_PROBE_REDUCTION; // 探针精简开关(0=关闭,1=开启)，用于减少不必要探针提高性能
public float _SkyboxIntensityMultiplier; // 天空盒强度乘数
public float _SkyboxExposure; // 天空盒曝光值
public float _Pad0; // 内存对齐填充变量，确保GPU内存布局正确
}
/// <summary>
/// DDGI体积GPU参数实例，用于在运行时存储和更新参数
/// </summary>
private DDGIVolumeGpu mDDGIVolumeGpu;
2.GPU参数静态类¶
private static class GpuParams
{
// For Probe Tracing and Updating
public static readonly string RayGenShaderName = "DDGI_RayGen";
public static readonly int RayBuffer = Shader.PropertyToID("RayBuffer");
public static readonly int DirectionalLightBuffer = Shader.PropertyToID("DirectionalLightBuffer");
public static readonly int PunctualLightBuffer = Shader.PropertyToID("PunctualLightBuffer");
public static readonly int DDGIVolumeGpu = Shader.PropertyToID("DDGIVolumeGpu");
public static readonly int _ProbeIrradiance = Shader.PropertyToID("_ProbeIrradiance");
public static readonly int _ProbeIrradianceHistory = Shader.PropertyToID("_ProbeIrradianceHistory");
public static readonly int _ProbeDistance = Shader.PropertyToID("_ProbeDistance");
public static readonly int _ProbeDistanceHistory = Shader.PropertyToID("_ProbeDistanceHistory");
public static readonly int _AccelerationStructure = Shader.PropertyToID("_AccelerationStructure");
// For Sky Light Sampling
public static readonly string DDGI_SKYLIGHT_MODE = "DDGI_SKYLIGHT_MODE";
public static readonly int _SkyboxCubemap = Shader.PropertyToID("_SkyboxCubemap");
// For Probe Relocation
public static readonly string DDGI_PROBE_RELOCATION = "DDGI_PROBE_RELOCATION";
public static readonly int _ProbeData = Shader.PropertyToID("_ProbeData");
// For Probe Debug
public static readonly string DDGI_SHOW_INDIRECT_ONLY = "DDGI_SHOW_INDIRECT_ONLY";
public static readonly string DDGI_SHOW_PURE_INDIRECT_RADIANCE = "DDGI_SHOW_PURE_INDIRECT_RADIANCE";
// For Probe Reduction (Variability)
public static readonly int _ReductionInputSize = Shader.PropertyToID("_ReductionInputSize");
public static readonly int _ProbeVariability = Shader.PropertyToID("_ProbeVariability");
public static readonly int _ProbeVariabilityAverage = Shader.PropertyToID("_ProbeVariabilityAverage");
}
DDGIVisual Pass¶
1.创建Pass¶
设置DDGI，相关的Shader和Mesh等参数，以及需要传输给ComputeBuffer的东西，传给Shader显存的GPU的参数
private DDGI mddgiOverride;
private Shader mVisualizeShader;
private Material mVisualizeMaterial;
private Mesh mVisualizeMesh;
private DDGIPass mDDGIPass;
private ComputeBuffer mArgsBuffer;
Gpu¶
private static class GpuParams
{
public static readonly string DDGI_DEBUG_IRRADIANCE = "DDGI_DEBUG_IRRADIANCE";
public static readonly string DDGI_DEBUG_DISTANCE = "DDGI_DEBUG_DISTANCE";
public static readonly string DDGI_DEBUG_OFFSET = "DDGI_DEBUG_OFFSET";
public static readonly int _ProbeData = Shader.PropertyToID("_ProbeData");
public static readonly int _ddgiSphere_ObjectToWorld = Shader.PropertyToID("_ddgiSphere_ObjectToWorld");
}
2.构造函数初始化¶
DDGIPass¶
3.DDGIFeature中设置CPU处理的体积数据¶
struct DDGIVolumeCpu
{
public Vector3 Origin;
public Vector3 Extents;
public Vector3Int NumProbes;
public int MaxNumRays;
public int NumRays;
}
private DDGIVolumeCpu mDDGIVolumeCpu;
4.DDGI Pass设置初始化CPU内容¶
private void Initialize()
{
// ---------------------------------------
// Initialize cpu-side volume parameters
// ---------------------------------------
var sceneBoundingBox = GenerateSceneMeshBounds();
if (sceneBoundingBox.extents == Vector3.zero) return; // 包围盒零值表示场景没有任何几何体，没有GI意义
mDDGIVolumeCpu.Origin = sceneBoundingBox.center;
mDDGIVolumeCpu.Extents = 1.1f * sceneBoundingBox.extents;
mDDGIVolumeCpu.NumProbes = new Vector3Int(mddgiOverride.probeCountX.value, mddgiOverride.probeCountY.value, mddgiOverride.probeCountZ.value);
mDDGIVolumeCpu.NumRays = mddgiOverride.raysPerProbe.value;
mDDGIVolumeCpu.MaxNumRays = 512;
}
5.相机初始化阶段OnCameraSetup¶
public override void OnCameraSetup(CommandBuffer cmd, ref RenderingData renderingData)
{
base.OnCameraSetup(cmd, ref renderingData);
mddgiOverride = VolumeManager.instance.stack.GetComponent<DDGI>();
Initialize();
}