【光照】UnityURP[光照贴图]GPU instancing在静态动态物体上的应用

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静态物体GPU Instancing与光照贴图

‌技术要点‌：

• ‌静态标记‌：物体需标记为Batching Static，但需禁用静态合批以避免与GPU Instancing冲突。
  
• ‌光照贴图绑定‌：通过LightmapIndex和LightmapScaleOffset手动绑定烘焙结果。
  
• ‌Shader适配‌：需在着色器中添加实例化支持与光照贴图采样逻辑。
  

‌示例代码‌：

• StaticInstancingExample.cs
  1. using UnityEngine;
  3. [ExecuteAlways]
  4. public class StaticInstancingExample : MonoBehaviour {
  5.     public Mesh mesh;
  6.     public Material material;
  7.     public int instanceCount = 100;
  8.     private Matrix4x4[] matrices;
  9.     private Vector4[] lightmapOffsets;
  11.     void Start() {
  12.         // 生成实例变换矩阵
  13.         matrices = new Matrix4x4[instanceCount];
  14.         lightmapOffsets = new Vector4[instanceCount];
  15.         for (int i = 0; i < instanceCount; i++) {
  16.             Vector3 pos = Random.insideUnitSphere * 10f;
  17.             matrices[i] = Matrix4x4.TRS(pos, Quaternion.identity, Vector3.one);
  19.             // 模拟不同光照贴图偏移（需与烘焙数据匹配）
  20.             lightmapOffsets[i] = new Vector4(1, 1, i % 2 * 0.5f, i / 2 * 0.5f);
  21.         }
  22.     }
  24.     void Update() {
  25.         MaterialPropertyBlock props = new MaterialPropertyBlock();
  26.         props.SetVectorArray("_LightmapST", lightmapOffsets); // 传递光照贴图UV偏移
  27.         Graphics.DrawMeshInstanced(mesh, 0, material, matrices, instanceCount, props);
  28.     }
  29. }

  复制代码

‌实现说明‌：

• 使用MaterialPropertyBlock传递每实例的光照贴图UV偏移参数。
  
• 着色器中需声明UNITY_LIGHTMAP_ON宏并采样unity_Lightmap纹理。
  

动态物体GPU Instancing与光照探针

‌技术要点‌：

• ‌光照探针替代‌：动态物体依赖Light Probes获取间接光照。
  
• ‌混合光源支持‌：光源设为Mixed模式，静态阴影烘焙到光照贴图，动态物体接收实时阴影。
  
• ‌实例化属性扩展‌：通过MaterialPropertyBlock传递探针数据。
  

‌示例代码‌：

• DynamicInstancingExample.cs
  1. using UnityEngine;
  3. public class DynamicInstancingExample : MonoBehaviour {
  4.     public Mesh mesh;
  5.     public Material material;
  6.     public int instanceCount = 100;
  7.     private Matrix4x4[] matrices;
  9.     void Start() {
  10.         matrices = new Matrix4x4[instanceCount];
  11.         for (int i = 0; i < instanceCount; i++) {
  12.             Vector3 pos = Random.insideUnitSphere * 10f;
  13.             matrices[i] = Matrix4x4.TRS(pos, Quaternion.identity, Vector3.one);
  14.         }
  15.     }
  17.     void Update() {
  18.         MaterialPropertyBlock props = new MaterialPropertyBlock();
  20.         // 为每个实例设置光照探针数据
  21.         LightProbes.GetInterpolatedProbe(transform.position, null, out var probe);
  22.         props.AddVector("_LightProbeData", new Vector4(probe.occlusion, 0, 0, 0));
  24.         Graphics.DrawMeshInstanced(mesh, 0, material, matrices, instanceCount, props);
  25.     }
  26. }

  复制代码

‌实现说明‌：

• 通过LightProbes.GetInterpolatedProbe获取动态物体的光照探针数据。
  
• 着色器中需使用SHADERGRAPH_BAKED_LIGHT_PROBES宏处理探针数据。
  

Shader适配关键代码（URP Shader Graph）

• ‌静态光照贴图采样‌：在Shader Graph中添加Lightmap节点，并通过Custom Function节点接入实例化的UV偏移参数。
  
• ‌动态探针支持‌：添加Baked Light Probes节点，并与实例化属性_LightProbeData关联。
  

‌优先级注意‌：若同时启用SRP Batcher，需确保材质兼容性（禁用MaterialPropertyBlock）
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