URP學習之四--各類Pass

上次我們了解了URP大致的框架，接下來看看每個Pass都是做什么的，先看DrawObjectPass：

 從截圖中我們可以看到這個Pass主要用於渲染不透明物體和半透明物體（ForwardPath）。

首先我們看一下這個Pass的構造：

public DrawObjectsPass(
      string profilerTag,
      bool opaque,
      RenderPassEvent evt,
      RenderQueueRange renderQueueRange,
      LayerMask layerMask,
      StencilState stencilState,
      int stencilReference)
    {
      this.m_ProfilerTag = profilerTag;
      this.m_ShaderTagIdList.Add(new ShaderTagId("UniversalForward"));
      this.m_ShaderTagIdList.Add(new ShaderTagId("LightweightForward"));
      this.m_ShaderTagIdList.Add(new ShaderTagId("SRPDefaultUnlit"));
      this.renderPassEvent = evt;
      this.m_FilteringSettings = new FilteringSettings(new RenderQueueRange?(renderQueueRange), (int) layerMask, uint.MaxValue, 0);
      this.m_RenderStateBlock = new RenderStateBlock(RenderStateMask.Nothing);
      this.m_IsOpaque = opaque;
      if (!stencilState.enabled)
        return;
      this.m_RenderStateBlock.stencilReference = stencilReference;
      this.m_RenderStateBlock.mask = RenderStateMask.Stencil;
      this.m_RenderStateBlock.stencilState = stencilState;
    }

這個Pass會執行標有以上三個tag（UniversalForward、LightweightForward、SRPDefaultUnlit）的shaderPass。通過是否是Opaque決定這個Pass是用來渲染不透明物體還是半透明物體，最后初始化了模板測試相關數據。

接下來是執行（Execute）方法：

    public override void Execute(ScriptableRenderContext context, ref RenderingData renderingData)
    {
      CommandBuffer commandBuffer = CommandBufferPool.Get(this.m_ProfilerTag);
      using (new ProfilingSample(commandBuffer, this.m_ProfilerTag, (CustomSampler) null))
      {
        context.ExecuteCommandBuffer(commandBuffer);
        commandBuffer.Clear();
        Camera camera = renderingData.cameraData.camera;
        SortingCriteria sortingCriteria = this.m_IsOpaque ? renderingData.cameraData.defaultOpaqueSortFlags : SortingCriteria.CommonTransparent;
        DrawingSettings drawingSettings = this.CreateDrawingSettings(this.m_ShaderTagIdList, ref renderingData, sortingCriteria);
        context.DrawRenderers(renderingData.cullResults, ref drawingSettings, ref this.m_FilteringSettings, ref this.m_RenderStateBlock);
        RenderingUtils.RenderObjectsWithError(context, ref renderingData.cullResults, camera, this.m_FilteringSettings, SortingCriteria.None);
      }
      context.ExecuteCommandBuffer(commandBuffer);
      CommandBufferPool.Release(commandBuffer);
    }

這個方法和我們寫SRP時基本一樣，排序設置是根據Opaque字段決定，DrawSettings通過CreateDrawingSettings方法生成：

public DrawingSettings CreateDrawingSettings(
      List<ShaderTagId> shaderTagIdList,
      ref RenderingData renderingData,
      SortingCriteria sortingCriteria)
    {
      if (shaderTagIdList == null || shaderTagIdList.Count == 0)
      {
        Debug.LogWarning((object) "ShaderTagId list is invalid. DrawingSettings is created with default pipeline ShaderTagId");
        return this.CreateDrawingSettings(new ShaderTagId("UniversalPipeline"), ref renderingData, sortingCriteria);
      }
      DrawingSettings drawingSettings = this.CreateDrawingSettings(shaderTagIdList[0], ref renderingData, sortingCriteria);
      for (int index = 1; index < shaderTagIdList.Count; ++index)
        drawingSettings.SetShaderPassName(index, shaderTagIdList[index]);
      return drawingSettings;
    }

最后DrawRenderers，但是我們發現后面還有個RenderObjects方法，這個方法是對以前一些TagId做的兼容，有以下Tag：

private static List<ShaderTagId> m_LegacyShaderPassNames = new List<ShaderTagId>()
    {
      new ShaderTagId("Always"),
      new ShaderTagId("ForwardBase"),
      new ShaderTagId("PrepassBase"),
      new ShaderTagId("Vertex"),
      new ShaderTagId("VertexLMRGBM"),
      new ShaderTagId("VertexLM")
    };

我們會發現非常簡短的代碼，一個Pass就完成了，可見我們如果要擴展Pass也是方便的很（其實最關鍵是核心方法都被封裝了，不需要我們操心，哈哈哈~）

接下來我們看一下DepthOnlyPass，構造函數確定了FilterSettings和RenderEvent（過於簡單，就不貼代碼了），Setup函數如下：

public void Setup(
      RenderTextureDescriptor baseDescriptor,
      RenderTargetHandle depthAttachmentHandle)
    {
      this.depthAttachmentHandle = depthAttachmentHandle;
      baseDescriptor.colorFormat = RenderTextureFormat.Depth;
      baseDescriptor.depthBufferBits = this.kDepthBufferBits;
      baseDescriptor.msaaSamples = 1;
      this.descriptor = baseDescriptor;
    }

這里不了解RenderTextureDescriptor 結構的小伙伴可以去官方api查一下，里面記錄的是對於RT的一些描述信息，depthBufferBits默認給的32bit。RenderTargetHandle結構主要記錄了一個shader property id。

接下來是一個Configure方法：

    public override void Configure(
      CommandBuffer cmd,
      RenderTextureDescriptor cameraTextureDescriptor)
    {
      cmd.GetTemporaryRT(this.depthAttachmentHandle.id, this.descriptor, FilterMode.Point);
      this.ConfigureTarget(this.depthAttachmentHandle.Identifier());
      this.ConfigureClear(ClearFlag.All, Color.black);
    }

這個方法是獲取RT，所有Pass的Configure方法都是在Pass的Execute方法之前執行，說到這里，筆者忽然發現這些Pass過於簡單，沒有什么好說的，於是大概看了看所有的Pass，挑筆者覺得重要的東西說一下吧：

首先我們看一下Pass的執行順序：

MainLightShadowCasterPass、AdditionalLightsShadowCasterPass、DepthOnlyPass、ScreenSpaceShadowResolvePass、ColorGradingLutPass、OpaqueForwardPass、CopyDepthPass、DrawSkyboxPass、CopyColorPass、TransparentForwardPass、InvokeOnRenderObjectCallbackPass、PostProcessPass、CapturePass、FinalBlitPass。

需要注意的是比默認管線多了CopyColor和CopyDepth兩個步驟，這兩個步驟對於我們做水面需要抓取color做折射的效果很有幫助，但是缺陷是無法多重折射，因為Color只有Opaque信息。

ShadowCasterPass和ScreenSpaceShadowResolvePass熟悉屏幕空間陰影的實現的伙伴都很熟悉了，在這里就不贅述了。

DepthOnlyPass主要繪制了有“DepthOnly” Tag的Pass，需要注意的是DepthOnly是可以AlphaClip的。

CapturePass時所有渲染行為結束時的Pass，目前還不知道可以用來干什么。

其他pass基本上見名知意。接下來的幾節筆者會挑URP的幾個shader一起學習一下，通過學習官方提供的shader，增加對URP渲染代碼編寫的熟練度，避免踩一些坑，也可以學習到不同問題下Unity官方的解決思路。