郗新语 发表于 2025-8-14 14:43:21

【渲染流水线】[几何阶段]-[几何着色]以UnityURP为例


[*]允许自定义增加和创建新图元,唯一一个能自定义增加新图元的着色器。(部分平台支持,移动端很多不支持、apple的metal不支持)
【从UnityURP开始探索游戏渲染】专栏-直达
‌作用‌


[*]基于图元生成新几何体(如将点扩展为粒子),位于曲面细分后、光栅化前 ‌。
[*]这是一个‌可选‌阶段。它在曲面细分着色器之后运行(或在顶点着色器之后,如果没有曲面细分)。它接收一个完整的图元(点、线或三角形,以及其所有顶点),可以输出零个、一个或多个修改过的或全新的图元(点、线、三角带)。‌
‌配置‌


[*]Shader 中声明 #pragma geometry geom。
核心工作原理


[*]数据处理流程:

[*]输入阶段:接收完整图元数据(点/线/三角形及其邻接变体)的顶点数组
[*]处理阶段:通过流输出对象动态修改几何数据,支持顶点增删改操作
[*]输出阶段:使用Append()方法将新顶点写入流对象,RestartStrip()重置三角带

[*]图元操作机制:

[*]增删控制:通过maxvertexcount限制单次调用最大输出顶点数(建议值3-20个)
[*]修改方式:在齐次裁剪空间重新计算顶点位置
[*]分裂实现:例如将三角形拆分为多个子三角形时需重新计算法线

URP实现步骤


[*]Shader基础结构:
hlsl
Shader "Custom/URPGeoShader" {
    Properties { _Extrude("Extrude", Float) = 0.1 }
    SubShader {
      Pass {
            HLSLPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma geometry geom
            #pragma fragment frag
            #include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Core.hlsl"

            struct v2g {
                float4 posOS : TEXCOORD0;
                float3 normalOS : NORMAL;
            };

            struct g2f {
                float4 posCS : SV_POSITION;
                float3 normalWS : TEXCOORD0;
            };

            
            void geom(triangle v2g input, inout TriangleStream<g2f> stream) {
                // 几何处理逻辑
            }
            ENDHLSL
      }
    }
}
[*]关键参数说明:

[*]PrimitiveType:支持point/line/triangle及其邻接类型
[*]Stream类型:PointStream/LineStream/TriangleStream三种输出流
[*]性能优化:建议输出标量总数控制在20个以内

典型应用案例

模型细分:

hlslvoid geom(triangle v2g input, inout TriangleStream stream) {    float3 center = (input.posOS + input.posOS + input.posOS) / 3;    for(int i=0; i
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