LODGroup VS ShaderLOD
前言
LOD（Level Of Detais）多細節層次。在遊戲中，根據攝像機與模型的距離，來決定顯示哪個模型，每每離得近顯示高模，離得遠顯示低模。LOD技術在大場景的應用很是廣泛，在展現遠景做用很是大。
網絡上關於UnityLOD技術大可能是關於LODGroup，這裏我會簡單介紹，而實際上shader上的LOD功能對性能優化也是很是有用的。
LOD Group
首先建立一個Cube併爲其添加LOD Group組件性能優化
爲Cube建立做爲低模顯示的子物體，這裏使用一個球體和一個膠囊體。網絡
設置LOD Groupide
點Add爲每一個lod等級設置顯示模型，設置完畢後拖動相機距離就能查看效果了，簡單實用。
Shader LOD
然而使用LOD Group必須爲使用這個技術的模型再另外製做一套低精度模型，工做量爲此會增長很多。
着色器中的LOD技術則是渲染等級抉擇，同類型的模型均可以使用。
好，進入正題，首先建立一個Shader,寫一個最簡單的帶高光的單張紋理着色器。代碼以下函數
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
|
Shader
"Custom/LODShader"
{
Properties {
_Color (
"Color"
, Color) = (1,1,1,1)
_MainTex (
"Main Tex"
, 2D) =
"white"
{}
_Specular(
"Specular"
,Color) = (1,1,1,1)
_Gloss(
"Gloss"
,Range(8.0,256)) = 20
}
SubShader {
LOD 300
//設置該SubShader的LOD等級爲300
Pass{
Tags {
"LightMode"
=
"ForwardBase"
}
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "Lighting.cginc"
fixed4 _Color;
sampler2D _MainTex;
float4 _MainTex_ST;
fixed4 _Specular;
float
_Gloss;
struct
a2v{
float4 vertex : POSITION;
float3 normal : NORMAL;
float4 texcoord : TEXCOORD0;
};
struct
v2f{
float4 pos:SV_POSITION;
float3 worldNormal:TEXCOORD0;
float3 worldPos:TEXCOORD1;
float2 uv : TEXCOORD2;
};
v2f vert(a2v v){
v2f o;
o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP,v.vertex);
o.worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);
o.worldPos = mul(unity_ObjectToWorld,v.vertex).xyz;
o.uv = v.texcoord.xy * _MainTex_ST.xy + _MainTex_ST.zw;
return
o;
}
fixed4 frag(v2f i) : SV_Target{
fixed3 worldNormal = normalize(i.worldNormal);
fixed3 worldLightDir = normalize(UnityWorldSpaceLightDir(i.worldPos));
fixed3 albedo = tex2D(_MainTex,i.uv).rgb * _Color.rgb;
fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz * albedo;
fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb * albedo * max(0,dot(worldNormal,worldLightDir));
fixed3 viewDir = normalize(UnityWorldSpaceViewDir(i.worldPos));
fixed3 halfDir = normalize(worldLightDir + viewDir);
fixed3 specular = _LightColor0.rgb * _Specular.rgb * pow(max(0,dot(worldNormal,halfDir)),_Gloss);
return
fixed4(ambient + diffuse + specular ,1.0);
}
ENDCG
}
}
}
|
實際上Unity默認的LOD最大值是無限的，這意味着只要顯卡支持這個shader就能夠被使用。
咱們能夠修改LOD的最大值來選擇使用的shader。
再寫一個控制ShaderLOD最大值的腳本。
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
|
using
UnityEngine;
using
System.Collections;
public
class
ChangeLOD : MonoBehaviour {
public
int
lodlevel;
void
Update () {
Shader.globalMaximumLOD = lodlevel;
}
}
|
Shader.globalMaximumLOD = lodlevel;
場景測試效果以下。
結果很明顯，
第二個subshader和第一個相比只是去除了對貼圖渲染的部分，第三個subshader則是將全部的光照計算放到了頂點函數中。
注意第二個subshader LOD
shader中的LOD大於Shader.globalMaximumLOD就不會被顯示。因此爲了避免同的硬件需求咱們能夠寫多個subshader來應對。
咱們繼續爲shader添加兩個subshader
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
|
SubShader {
LOD 200
Pass{
Tags {
"LightMode"
=
"ForwardBase"
}
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "Lighting.cginc"
fixed4 _Color;
sampler2D _MainTex;
float4 _MainTex_ST;
fixed4 _Specular;
float
_Gloss;
struct
a2v{
float4 vertex : POSITION;
float3 normal : NORMAL;
};
struct
v2f{
float4 pos:SV_POSITION;
float3 worldNormal:TEXCOORD0;
float3 worldPos:TEXCOORD1;
};
v2f vert(a2v v){
v2f o;
o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP,v.vertex);
o.worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);
o.worldPos = mul(unity_ObjectToWorld,v.vertex).xyz;
return
o;
}
fixed4 frag(v2f i) : SV_Target{
fixed3 worldNormal = normalize(i.worldNormal);
fixed3 worldLightDir = normalize(UnityWorldSpaceLightDir(i.worldPos));
fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz;
fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb * max(0,dot(worldNormal,worldLightDir));
fixed3 viewDir = normalize(UnityWorldSpaceViewDir(i.worldPos));
fixed3 halfDir = normalize(worldLightDir + viewDir);
fixed3 specular = _LightColor0.rgb * _Specular.rgb * pow(max(0,dot(worldNormal,halfDir)),_Gloss);
return
fixed4(ambient + diffuse + specular ,1.0);
}
ENDCG
}
}
SubShader {
Lod 100
Pass{
Tags {
"LightMode"
=
"ForwardBase"
}
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "Lighting.cginc"
fixed4 _Specular;
float
_Gloss;
fixed4 _Color;;
struct
a2v{
float4 vertex : POSITION;
float4 normal : NORMAL;
};
struct
v2f{
float4 pos : SV_POSITION;
fixed3 color : COLOR;
};
v2f vert(a2v v){
v2f o;
o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP,v.vertex);
fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz;
fixed3 worldNormal = normalize(mul(v.normal,(float3x3)unity_WorldToObject));
fixed3 worldLightDir = normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz);
fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb * _Color.rgb * saturate(dot(worldNormal,worldLightDir));
fixed3 reflectDir = normalize(reflect(-worldLightDir, worldNormal));
fixed3 viewDir = normalize(_WorldSpaceCameraPos.xyz - mul(unity_ObjectToWorld, v.vertex).xyz);
fixed3 specular = _LightColor0.rgb * _Specular.rgb * pow(saturate(dot(reflectDir,viewDir)),_Gloss);
o.color = ambient + diffuse + specular;
return
o;
}
fixed4 frag (v2f i) : SV_Target{
return
fixed4(i.color,1.0);
}
ENDCG
}
}
|
第二個subshader和第一個相比只是去除了對貼圖渲染的部分，第三個subshader則是將全部的光照計算放到了頂點函數中。
注意第二個subshader LOD
爲200，第三個subshader LOD爲100。
結果以下
用這種方式能夠動態的剔除複雜的Shader渲染，好比在低端的手機平臺上，當檢測到FPS低於必定數值能夠考慮替換帶有高度映射，法線貼圖等功能的Shader，甚至能夠下降貼圖採樣密度，中止UV動畫。