前言我們之前研究過為什麼Unity的UI可以合批，是因為使用了相同的材質進行渲染，UI上不同圖片渲染是通過把圖片打成一張圖集後，使用Image組件對頂點填充了不同的UV值實現的。那麼有沒有什麼辦法可以讓3D的物體也像UI一樣，使用相同材質，但是可以表現出不一樣的樣子呢（比如顏色/位置等）？我們知道u ...
前言
我們之前研究過為什麼Unity的UI可以合批，是因為使用了相同的材質進行渲染，UI上不同圖片渲染是通過把圖片打成一張圖集後，使用Image組件對頂點填充了不同的UV值實現的。
那麼有沒有什麼辦法可以讓3D的物體也像UI一樣，使用相同材質，但是可以表現出不一樣的樣子呢（比如顏色/位置等）？
我們知道unity有兩種傳統的批處理的方式：靜態批處理，動態批處理。其中動態批處理可以實現讓物體使用相同的材質，擁有不同的位置信息。但是動態批處理的局限性很高（頂點數限制，PASS數限制等）。
Unity在5.4及以後的版本支持了一種新的批處理方式：GPU Instancing。通過這種方式，我們可以給同一材質傳遞一些不同的信息，進而渲染出不同的效果。
GPU Instancing官方文檔
1.使用Unity的Standard材質
首先，為了避免動態批處理影響我們觀察GPU Instance的結果，我們要先把動態批處理關掉（在Build Setting中的Player Setting中）：
關閉動態批處理
然後我們在unity中新建一個材質球，把面板上的GPU Instancing選項勾上，新建幾個cube得到的結果是這樣的：
16個cube的GPUInstancing
WTF?16個cube居然有67個Batches?這哪裡優化了，分明是負優化好吧。。。
這裡我們讀一下文檔，文檔中介紹說我們需要修改一下我們的shader以支持GPUInstancing
#pragma multi_compile_instancing
struct appdata
{
float4 vertex : POSITION;
UNITY_VERTEX_INPUT_INSTANCE_ID
};
因為我使用的是舊版本的unity，看了一下stanard材質中並沒有相關的巨集定義，以下是我使用的standard材質的shader：
#pragma shader_feature _NORMALMAP
#pragma shader_feature _ _ALPHATEST_ON _ALPHABLEND_ON _ALPHAPREMULTIPLY_ON
#pragma shader_feature _EMISSION
#pragma shader_feature _METALLICGLOSSMAP
#pragma shader_feature ___ _DETAIL_MULX2
#pragma shader_feature _PARALLAXMAP
#pragma multi_compile_f***ase
#pragma multi_compile_fog
#pragma vertex vertForwardBase
#pragma fragment fragForwardBase
#include "UnityStandardCore.cginc"
ENDCG
2.使用文檔提供的demo進行實驗
文檔中提供了一個shader和一個腳本作為例子，我們就用我們之前的cube們進行實驗。
使用了demo中的shader後
在使用了文檔中提供的例子後，cube們真的可以通過一個DC繪製出來了。
再通過腳本中對顏色的控制，實現了一個DC中繪製不同顏色的相同材質
shader代碼：
Shader "SimplestInstancedShader"
{
Properties
{
_Color("Color", Color) = (1, 1, 1, 1)
}
SubShader
{
Tags{ "RenderType" = "Opaque" }
LOD 100
Pass
{
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#pragma multi_compile_instancing
#include "UnityCG.cginc"
struct appdata
{
float4 vertex : POSITION;
UNITY_VERTEX_INPUT_INSTANCE_ID
};
struct v2f
{
float4 vertex : SV_POSITION;
UNITY_VERTEX_INPUT_INSTANCE_ID // necessary only if you want to access instanced properties in fragment Shader.
};
UNITY_INSTANCING_BUFFER_START(Props)
UNITY_DEFINE_INSTANCED_PROP(float4, _Color)
UNITY_INSTANCING_BUFFER_END(Props)
v2f vert(appdata v)
{
v2f o;
UNITY_SETUP_INSTANCE_ID(v);
UNITY_TRANSFER_INSTANCE_ID(v, o); // necessary only if you want to access instanced properties in the fragment Shader.
o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
return o;
}
fixed4 frag(v2f i) : SV_Target
{
UNITY_SETUP_INSTANCE_ID(i); // necessary only if any instanced properties are going to be accessed in the fragment Shader.
return UNITY_ACCESS_INSTANCED_PROP(Props, _Color);
}
ENDCG
}
}
}
C#中，使用同一個Block進行存儲不同的顏色值，給相同的材質賦予同一個Block，才能進行批處理，其中除了可以存color類型，還可以存float，texture，Matrix等類型，以實現不同的需求。代碼：
MaterialPropertyBlock props = new MaterialPropertyBlock();
MeshRenderer renderer;
foreach (GameObject obj in objects)
{
float r = Random.Range(0.0f, 1.0f);
float g = Random.Range(0.0f, 1.0f);
float b = Random.Range(0.0f, 1.0f);
props.SetColor("_Color", new Color(r, g, b));
renderer = obj.GetComponent<MeshRenderer>();
renderer.SetPropertyBlock(props);
}
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