1.理解FrameGraph实现(一)
2.SRP合批问题
3.Catlike Coding Custom SRP学习之旅——11Post Processing
4.ShaderToy系列：零
5.关于静态纹理(UTexture2D)的遍历与读写

理解FrameGraph实现(一)

       本文将深入探讨Granite中FrameGraph的实现细节，对于FrameGraph的基本概念和用途，建议先阅读作者前文的相关介绍，特别是关于Vulkan的部分，因为Granite的实现主要围绕Vulkan展开。

       FrameGraph的水鱼源码核心代码在render_graph.hpp和render_graph.cpp中，通过源码研究是理解其工作原理的关键。首先，我们来看Resource的封装，它由RenderResource派生，如RenderTextureResource和RenderBufferResource，它们代表Texture和Buffer，带有特定的属性设置。

       RenderResource的设计遵循确定资源用途和区分不同使用场景的原则，如区分Async Computer中的资源生命周期。RenderBufferResource和RenderTextureResource则分别处理它们特有的信息。ResourceDimensions用于统一表示资源尺寸，为内存管理提供便利，但image_usage和queues不在alias判断范围内。

       RenderPass负责处理Resource的状态设置和回调函数，它在Compile阶段起到关键作用。其操作主要分为添加输入和输出资源，以及深度/ stencil设置。RenderPass的设计使得资源状态清晰，便于后续操作。

       进一步，RenderGraph封装了RenderResource和RenderPass，为RenderResource分配物理索引和维度信息，以支持内存优化。执行流程在不同引擎中可能存在差异，但Granite的bake过程涉及多个库和步骤，如Barrier的抽象和PhysicalPass的管理。

       在执行流程中，数据结构如Barrier和ResourceState起着关键作用，类似知识星球源码它们处理内存依赖和状态检查。通过一系列的处理，如setup_dependencies、validate_passes和traverse_dependencies，确保资源的正确使用和依赖关系的处理。

       文章没有详述的其他内容，如多线程执行和更复杂的内存考虑，可能会在后续的文章中继续探讨。总的来说，理解FrameGraph的实现需要深入源码和框架原理，同时对比其他引擎的实现可以拓展知识面。

SRP合批问题

       在项目中，使用SRP进行合批时，发现除了Cull和Keywords外，其他因素也可能导致合批失败。例如，使用不同材质的物体之间位置穿插也会造成合批失败。一个场景中如果有三个Shader，三个物体分别使用这三种Shader，无论它们的穿插顺序如何，理论上只需要三个SRP Batch就能完成渲染，但实际上可能会被拆分成4-6个Batch。这需要开发者找出合适的渲染顺序或使用其他方法解决。

       场景中常驻的场景相机和UI相机可能导致动态加载的Prefab自带的渲染相机与之前的渲染结果叠加出现问题，尤其是在移动平台上。尽管Overlay相机可以实现正确的叠加，但Base相机却出现花屏现象。这是因为动态加载的Base相机在设置渲染目标时，colorBuffer的Load Action没有正确调整。目前解决方案是将动态相机设置为Overlay，并通过代码将它放入常驻场景相机的CameraStack中。如果在URP下查看Blit操作时发现问题，可以考虑使用类似RenderTexture.DiscardContents的ios 群控源码方法来解决。

       关于粒子系统是否支持GPU Instancing，答案是肯定的，但在Unity 版本中，粒子系统必须以Mesh模式使用GPU Instancing。粒子系统的实现与GUI的实现类似，数据放在VBO或UBO上效率提升不大，且限制了通用性。对于URP下场景和UI分辨率分离的需求，可以通过将3D场景渲染到RT中，再将RT作为RawImage的Texture渲染到UI中来实现，或者在URP源码中给每个Camera添加修改RenderScale的组件。

Catlike Coding Custom SRP学习之旅——Post Processing

       来到了后处理环节，这是渲染管线中关键的一环。后处理技术能够显著提升画面效果，比如色调映射、Bloom、抗锯齿等，都能在后处理中实现。除了改善整体画面效果，后处理还能用于实现描边等美术效果。本文将主要介绍后处理堆栈和Bloom效果等内容。

       考虑到篇幅和工作量，本文将从第4章节后半部分开始，以及未来的章节，主要提炼原教程的内容，尽量减少篇幅和实际代码。在我的Github工程中，包含了对源代码的详细注释，需要深入了解代码细节的读者可以查看我的Github工程。对于文章中的错误，欢迎读者批评指正。

       以下是原教程链接和我的Github工程：

       CatlikeCoding-SRP-Tutorial

       我的Github工程

       1. 后处理堆栈（Post-FX Stack）

       FX，全称是触动精灵 滴滴源码Special Effects，即特殊效果，也称为VFX（Visual Special Effects），即视觉特效。参考维基百科，视觉效果（Visual effects，简称VFX）是在**制作中，在真人动作镜头之外创造或操纵图像的过程。游戏很多技术都会沿用影视技术上的一些技术，比如在色调映射时，可以采用ACES（**色调映射）等。关于Special Effects为什么叫FX，而不是SE，网上似乎只是因为FX谐音Effects，让人不知道从哪吐槽。

       通常来说，因为后处理会包含很多不同的效果，如色调映射、Bloom、抗锯齿等等，因此后处理在渲染管线中的结构往往是一个堆栈式的结构（URP中也是如此，使用了Post Process Volume）。因此，在本篇中，我们将搭建这样一个堆栈结构，并实现Bloom效果。

       1.1 配置资源（Settings Asset）

       首先，我们定义PostFXSettings资源，即Scriptable Object，将其作为渲染管线的一项可配置属性，这样便于我们配置不同的后处理堆栈，并可以方便地切换。

       1.2 栈对象（Stack Object）

       类似于Light和Shadows，我们同样使用一个类来存储包括Camera、java字符画源码ScriptableRenderContext、PostFXSettings，并在其中执行后处理堆栈。

       1.3 使用堆栈（Using the Stack）

       在进行后处理前，我们首先需要获取当前摄像机画面的标识RenderTargetIdentifier，RenderTargetIdentifier用于标识CommandBuffer的RenderTexture。在这里，我们使用一个简单的int来标识sourceRT。

       对于一个后处理效果而言，其实现过程说来很简单，传入一个矩形Mesh（其纹理即当前画面），使用一个Shader渲染该矩形Mesh，将其覆盖回Camera的RT上，我们通过Blit函数来实现该功能。

       1.4 强制清除（Forced Clearing）

       因为我们将摄像机渲染到了中间RT上，我们虽然会在每帧结束时释放该RT空间，但是基于Unity自身对RT的管理策略，其并不会真正地清除该RT，因此我们在下一帧时，该RT中会留存上一帧的渲染结果，导致了每一帧画面都是在前一帧的结果之上绘制的。

       1.5 Gizmos

       我们还需要在后处理前后绘制不同的Gizmos部分，这部分略~

       1.6 自定义绘制（Custom Drawing）

       使用Blit方法绘制后处理，实际上会绘制一个矩形，也就是2个三角面，即6个顶点。但我们完全可以只用一个三角面来绘制整个画面，因此我们使用自定义的绘制函数代替Blit。

       1.7 屏蔽部分FX（Don't Always Apply FX）

       目前，我们对于所有摄像机都执行了后处理。但是，我们希望只对Game视图和Scene视图摄像机进行后处理，并对不同Scene视图提供单独的开关控制。很简单，通过判断摄像机类型来屏蔽。

       1.8 复制（Copying）

       接下来，完善下Copy Pass。我们在片元着色器中，对原画面进行采样，并且由于其不存在Mip，我们可以指定mip等级0进行采样，避免一部分性能消耗。

       2. 辉光（Bloom）

       目前，我们已经实现了后处理堆栈的框架，接下来实现一个Bloom效果。Bloom效果应该非常常见，也是经常被用于美化画面，其主要作用就是让画面亮的区域更亮。

       2.1 Bloom金字塔（Bloom Pyramid）

       为了实现Bloom效果，我们需要提取画面中亮的像素，并让这些亮的像素影响周围暗的像素。因此，需要首先实现RT的降采样。通过降采样，我们可以很轻易地实现模糊功能。

       2.2 配置辉光（Configurable Bloom）

       通常来说，我们并不需要降采样到很小的尺寸，因此我们将最大降采样迭代次数和最小尺寸作为可配置选项。

       2.3 高斯滤波（Gaussian Filtering）

       目前，我们使用双线性滤波来实现降采样，这样的结果会有很多颗粒感，因此我们可以使用高斯滤波，并且使用更大的高斯核函数，通过9x9的高斯滤波加上双线性采样，实现x的模糊效果。

       2.4 叠加模糊（Additive Blurring）

       对于Bloom的增亮，我们直接将每次降采样后的Pyramid一步步叠加到原RT上，即直接让两张不同尺寸的以相同尺寸采样，叠加颜色，这一步也叫上采样。

       2.5 双三次上采样（Bicubic Upsampling）

       在上采样过程中，我们使用了双线性采样，这样可能依然会导致块状的模糊效果，因此我们可以增加双三次采样Bicubic Sampling的可选项，以此提供更高质量的上采样。

       2.6 半分辨率（Half Resolution）

       由于Bloom会渲染多张Pyramid，因此其消耗是比较大的，其实我们完全没必要从初始分辨率开始降采样，从一半的分辨率开始采样的效果也很好。

       2.7 阈值（Threshold）

       目前，我们对整个RT的每个像素都进行了增亮，这让这个画面看起来过曝了一般，但其实Bloom只需要对亮的区域增亮，本身暗的地方就不需要增亮了。

       2.8 强度（Intensity）

       最后，提供一个Intensity选项，控制Bloom的整体强度。

       结束语

       大功告成，我们在渲染管线中增加了后处理堆栈，以及实现了一个Bloom效果，其实在做完这篇之后，我觉得这个渲染管线才算基本上达成了大部分需要的功能，也算是一个里程碑吧。

ShaderToy系列：零

       ShaderToy是一个展示创意和效果的平台，其中的作品通常基于片断着色器，形式丰富、风格独特。这些作品的源代码公开，为学习者提供了直接研究和借鉴的机会。本系列文章旨在将ShaderToy上的效果移植到Unity环境中，通过这一过程深入理解Shader思维与代码编写技巧。

       为了在Unity中展示ShaderToy效果，我们将采用后处理技术，利用`OnRenderImage`方法。这个内置方法在所有渲染步骤完成后执行，常用于实现屏幕后处理特效。`OnRenderImage`方法接收两个`RenderTexture`参数，分别表示当前帧渲染的图像和最终渲染处理后的图像。通过`Graphs.Blit`函数处理当前画面，结合特定的Shader进行渲染，最终将结果呈现于屏幕上。

       在本系列中，我们不关心当前帧的原始渲染面片，仅关注将Shader效果展示到屏幕上。这意味着在`Graphs.Blit`中，源可以指定为`null`。移植过程涉及编写Shader代码，以实现特定效果。以ShaderToy中的默认背景效果为例，这是一个基础的顶点片断着色器，通过简单的计算实现目标效果。

       片断着色器中的核心语句返回的是一个四维向量，对应为`finalCol`，其值最终设定为`float4(col,1.0)`，表示颜色RGB的值为`col`，Alpha值为1。这表明片段最终返回的是`col`的值。进一步分析`col`的构成，可以发现其是一个三维向量，通过将其分解为R通道进行观察，便于理解其表现效果。最终，三个通道的组合实现了初始效果。

       在解读他人Shader代码时，建议从下向上进行，这样有助于理解实现方法。关注代码逻辑和结构，理解其如何协同工作实现特定效果。通过详细分析，我们可以学习并掌握Shader中的各种操作和技巧，如颜色操作、纹理映射、光照计算等。

       本系列文章侧重于通过ShaderToy实例分析学习Shader语法和技巧，对于GLSL编程细节不做过多讨论，而是关注于其在Unity环境中的操作表现和应用。对于在编写过程中遇到的疑问，初学者可以参考提供的源文件或加入QQ交流群获取帮助。欢迎关注公众号“Unity技术美术”获取更多技术干货。

关于静态纹理(UTexture2D)的遍历与读写

       关于静态纹理(UTexture2D)的遍历与读写

       静态纹理在Unity(UE)中，尤其是Texture2D类型，其在蓝图中的操作相对有限，没有直接的读写节点，除非通过C++实现。对于RenderTexture(UE中的RenderTarget)则提供了读取像素的节点，但这些方法可能不适合实时调用，涉及GPU和CPU的数据传输。

       在C++层面，Unity引擎API设计较为底层，需要配合多个方法来实现一些功能，这可能增加了理解和使用难度，但同时也提供了更大的优化空间。遇到问题，查阅源码、社区或科学上网搜索是常用解决途径。

       关于读写纹理，主要分为以下步骤：

       创建纹理，可以使用CreateTransient，它会初始化一些平台数据和Mip等信息。

       获取纹理数据结构，如FTexturePlatformData，包括尺寸、颜色类型和Mip级别。

       选择特定Mip级别，比如原始分辨率或Mipmap缩放版本。

       获取对应Mip级别的数据集，即FByteBulkData。

       使用Lock方法锁定图像并获得头指针，注意区分读写锁。

       根据像素位置进行地址偏移，利用像素颜色格式计算正确的内存地址。

       解锁Tex，确保操作完成后释放资源。

       动态修改MipGenSettings，如从外部导入的图可能需要调整设置以确保有效指针。

       在实践中，可以封装一个读取像素的方法，写入则需要相应地修改Lock关键字和偏移计算。而在Unity中，遍历纹理的顺序、原点位置以及API选择与UE有所不同。