翻译13 Deferred Shading

Posted 2020-11-28 baolong-chen

探索延迟渲染
G-Buffer
HDR与LDR
Deffered反射
Unity 5.6.6f1

1 Deferred Rendering Path

到目前为止一直使用了Unity的Forward Render Path，现在开始学习Deferred Path，以及对比这两者间的差异

1.1 准备工作

    通过Edit/Project Setting/Graphic切换Render Path；
    关闭环境光、反射光；
    Quality设置阴影质量为最高，方便观察；
    启用dynamic batching.

1.2 开始对比Draw Calls

一共有64个Object可见物体组成一个Prefab。

通过对比这个prefab有和没有阴影，分别计算处于ForwardPath和DeferredPath下的Draw Call数。

-------------------------------Use Forward Path--------------------------------

1、No Shadows

没有阴影下，128次几何绘制加1次Clear；1次天空盒绘制；2次屏幕处理绘制，总共132次Draw Call。(如果是使用一个方向光，动态批处理就会生效，就可以少于64个批次绘制)。然而由于有一个额外的方向光，dynamicBatching就不会生效，所以总共绘制两遍。

1.1 Forward，no shadow

2、Enable Shadows

启用阴影后，需要更多的Draw Calls去生成阴影纹理既。分析如下：

首先，填充depth-buffer，需要47次Draw Call，47少于64得益于dynamicBatching；
其次，创建Cascading阴影纹理。第一个光用了110次DC，同时第二个光用了115次DC，这些纹理渲染再屏幕空间screen-space buffer，执行过滤。
最后，每个光绘制一次几何物体，用了128（64*2）次DC。

总共408次Draw Calls。

1.2 Forward，enable shadow

---------------------------Use Deferred Path-------------------------------

1、No Shadows

首先，45次Draw Call渲染GBuffer，这得益于dynamic Batching；
其次，1次Draw Call复制深度纹理；
接着，1次绘制反射和1次自发光反射；
最后，2次光照着色(两个方向光)。

总共52次 = 49次几何绘制； 1次天空盒绘制；2次屏幕处理绘制

1.3 Deferred， no shadows

2、Enable Shadows

与上面1.3的lighting着色不同，用231次Draw Calls绘制。但是其阴影绘制方法与Forward模式是一样的。

1.4 Deffered，enable shadows

---Notice：Deferred不支持MSAA，如果启用Camera组件会有Warning：

延迟着色依赖于每个片段存储的数据，这是通过纹理完成的。 这与MSAA不兼容，因为该抗锯齿技术依赖于子像素数据。 尽管三角形边缘仍然可以从MSAA中受益，但延迟的数据仍会混叠。 您必须依靠一个后处理过滤器来进行抗锯齿。

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1.3 分析1.2的对比数据

结论	当渲染多个light光时，Deffered着色模式比Forward着色模式的渲染效率更高！
相同	两个模式的阴影绘制方法一样
差异	forward模式要求每个光每个物体有一个额外的additive pass；deferred不需要 deferred不必花费额外Draw Calls绘制深度纹理，Copy完成。缘由？