Valve: The Lab Renderer for Unity

来源

https://www.assetstore.unity3d.com/en/#!/content/63141 https://steamcommunity.com/games/250820/announcements/detail/604985915045842668

前几天Valve放出来他们在The Lab中基于Unity做的一些渲染优化相关的东西, 对于VR开发者来说还是非常有参考价值的.

分析

Single-Pass Forward Rendering and MSAA

正好前不久Oculus也开源了他们在UE4基础上实现的Forward+渲染器, 大体上能看出一个趋势, 那就是延迟渲染方式不是非常适合VR下的渲染. 我觉得可以从这几个角度去分析:

• 延迟渲染对于带宽的消耗非常大, 与VR渲染的高分辨率和高刷新率相矛盾
• 延迟渲染只能使用后期反锯齿技术, 而现阶段VR分辨率不足更加重了对反锯齿的需求, 前向渲染器可以使用硬件的MSAA, 相对于后期反锯齿可以保留更多的细节
• VR中很多后期效果不再需要, 引擎默认的渲染器中可以屏蔽掉这些效果, 结省资源从而提高效率

The Lab的渲染器支持18个动态光, 并且可以投影.

Adpative Quality

其实就是Dynamic Resolution Rendering, 对于PC平台还是有意义的, 因为需要兼容很多性能不一样的显卡. 在VR中帧率的重要性是大于分辨率的, 宁愿降画质也不能降帧数.

不过SteamVR一直不肯加AsyncTimeWarp, 可能就是因为这个原因, 觉得可以用这个技术来保证流畅. 但是并不是所有的性能问题或者顿卡都是GPU瓶颈, 有时候也是CPU瓶颈, 所以我觉得AsyncTimeWarp的Reprojection技术还是非常有用的, 我们自己开发的一个CPU-Bound VRDemo在Oculus上明显比在Vive上体验要好.

Custom Shaders

说是渲染器, 但并没有包含Native代码, 只是一些Shader, 而且不能与Unity的Shader材质混用.

这里写图片描述

• Renering Mode增加了Additive, 做特效的同学用得比较多
• Specular Mode可以选择None, 对没有高光的表面有性能提升
• Cube Map Scalar, 可以单独为每个物体调节环境贴图的强度
• Override Lightmap, 配合Component可以替换Lightmap

GPU Flushing

这个本来不是应该Unity做的工作吗? 不知道有多大的性能提升

使用方法

• 在Player Settings中打开Forward Rendering
• 把Color Space改成Linear(Unity就是一直赖在Gamma空间)
• 把ValveCamera.cs加到主相机上
• 把ValveRealtimeLight.cs加到所有实时的灯光上
• 设置Shadow Cascades的分级成No Cascades
• 设置Pixel Light Count成99

其实一些设置在导入时就会自动提示的, 如图:

这里写图片描述

其它

camera里的Shadow Texture比较有意思, 把多个灯的阴影打包到了一起

这里写图片描述

Unity默认的雾效不再兼容, 需要使用ValveFog.cs, 支持距离雾和高度雾:

这里写图片描述

总结

总的来说, 这不是一个完整的渲染器实现, 更像是一套自定义光照系统, 在前向渲染的基础上支持了足够多的实时灯光, 比较适用于PC平台的真实感材质.