【渲染管线】UnityURP中[渲染路径]选择‌

URP基于SRP，相比于Build-in的渲染管线，进一步开放了渲染流水线中各个Pass的配置与可编程性。除了内置的Forward前向渲染路径、Deferred延迟渲染路径、Forward+前向加渲染路径，这几种渲染路径中特定需要的渲染Pass以外，可以在渲染管线各个阶段插入自定义Pass来完成自定义操作。Build-in不具备修改管线中的各个阶段插入自定义Pass的能力。

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渲染的各个阶段的事件

• 这里列出渲染的各个阶段的事件枚举RenderPassEvent（com.unity.render-pipelines.universal@14.0.12/Runtime/Passes/ScriptableRenderPass.cs），依此也可快速看出渲染的流程顺序：

  BeforeRendering（开始渲染前） → RenderingShadows（阴影渲染） →
  
  RenderingPrePasses（预渲染） → RenderingGbuffer（G-buffer） →
  
  RenderingDeferredLights（延迟着色） → RenderingOpaques（渲染不透明） →
  
  RenderingSkybox（渲染天空盒） → RenderingTransparents（渲染透明） →
  
  RenderingPostProcessing（后处理） → AfterRendering（渲染结束后）

枚举值	数值	描述
BeforeRendering	0	在渲染管线中其他所有通道之前执行ScriptableRenderPass。此时相机矩阵和立体渲染尚未设置。可用于绘制后期管线中使用的自定义输入纹理，如LUT纹理。
BeforeRenderingShadows	50	在渲染阴影贴图之前执行ScriptableRenderPass。此时相机矩阵和立体渲染尚未设置。
AfterRenderingShadows	100	在渲染阴影贴图之后执行ScriptableRenderPass。此时相机矩阵和立体渲染尚未设置。
BeforeRenderingPrePasses	150	在渲染预通道(如深度预通道)之前执行ScriptableRenderPass。此时相机矩阵和立体渲染已经设置完成。
AfterRenderingPrePasses	200	在渲染预通道(如深度预通道)之后执行ScriptableRenderPass。此时相机矩阵和立体渲染已经设置完成。
BeforeRenderingGbuffer	210	在渲染G-buffer通道之前执行ScriptableRenderPass。
AfterRenderingGbuffer	220	在渲染G-buffer通道之后执行ScriptableRenderPass。
BeforeRenderingDeferredLights	230	在渲染延迟着色通道之前执行ScriptableRenderPass。
AfterRenderingDeferredLights	240	在渲染延迟着色通道之后执行ScriptableRenderPass。
BeforeRenderingOpaques	250	在渲染不透明物体之前执行ScriptableRenderPass。
AfterRenderingOpaques	300	在渲染不透明物体之后执行ScriptableRenderPass。
BeforeRenderingSkybox	350	在渲染天空盒之前执行ScriptableRenderPass。
AfterRenderingSkybox	400	在渲染天空盒之后执行ScriptableRenderPass。
BeforeRenderingTransparents	450	在渲染透明物体之前执行ScriptableRenderPass。
AfterRenderingTransparents	500	在渲染透明物体之后执行ScriptableRenderPass。
BeforeRenderingPostProcessing	550	在渲染后处理效果之前执行ScriptableRenderPass。
AfterRenderingPostProcessing	600	在渲染后处理效果之后执行ScriptableRenderPass，但在最终blit、后处理AA效果和色彩分级之前。
AfterRendering	1000	在所有效果渲染完成后执行ScriptableRenderPass。

‌前向渲染‌

• 逐物体处理光照，适合移动端和简单光照场景。

‌延迟渲染‌

• 分离几何与光照计算，在屏幕空间执行光照，支持大量动态光源，但需更高显存开销 ‌。配置方式：URP Asset 中设置渲染路径。
• 延迟渲染路径下GBufferPass阶段后，管线内部会固定处理LightingPass阶段，计算光照输出到缓冲区的

一、光照计算流程‌

‌输入数据来源‌

• 读取GBuffer纹理（RT0-RT3）中的材质属性（漫反射、法线、高光等）
• 深度缓冲区用于可见性判断和光源裁剪

‌计算方式‌

• 全屏四边形或光源几何体逐像素处理
• 定向光全局计算，点/聚光灯通过模板测试局部渲染

‌输出目标‌

• 直接写入帧缓冲区（Frame Buffer）形成最终颜色

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‌二、关键实现文件‌

‌核心着色器‌

• Internal-DeferredShading.shader：内置延迟光照计算逻辑‌
• 包含光源类型分支（定向光、点光源、聚光灯）和阴影处理

‌HLSL工具库‌

• UnityDeferredLibrary.hlsl：提供光照模型函数（如Blinn-Phong/PBR）‌
• UnityGBuffer.hlsl：定义GBuffer数据编码/解码方法‌

‌C#管线控制‌

• DeferredLights.cs：管理GBuffer创建与光照Pass调度‌

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‌三、技术特性‌

‌性能优化‌

• 通过光源体积剔除和模板测试减少无效计算

‌扩展性‌

• 可通过替换Internal-DeferredShading.shader自定义光照模型‌
• 延迟渲染路径下，透明序列的物体使用LightMode为UniversalForward的pass来渲染半透明物体
• 在Unity URP延迟渲染路径下，‌设置LightMode="UniversalForward"的Pass会被执行‌，但仅针对特定类型的物体。以下是具体规则：

‌一、延迟渲染路径下的前向Pass执行规则‌

‌半透明物体强制前向渲染‌

• 所有标记为"Queue"="Transparent"的物体，即使管线使用延迟渲染路径，其LightMode="UniversalForward"的Pass仍会被执行
• 原因：延迟渲染无法处理透明度混合，需退回前向路径

‌不透明物体的例外‌

• 不透明物体（"Queue"="Geometry"）的UniversalForward Pass在延迟路径下‌不会执行‌
• 此类物体统一由GBuffer Pass（LightMode="UniversalGBuffer"）处理

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‌二、技术实现原理‌

‌管线阶段‌	‌执行内容‌	‌相关Pass的LightMode‌
‌不透明物体阶段‌	写入GBuffer（颜色、法线、材质属性等）	UniversalGBuffer
‌光照计算阶段‌	基于GBuffer进行屏幕空间光照叠加	内置管线Pass（无LightMode标签）
‌半透明物体阶段‌	按前向渲染方式逐物体计算光照，混合到帧缓冲区	UniversalForward

光照计算由URP内置着色器Internal-DeferredShading.shader完成，不依赖材质Shader中的Pass

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‌三、验证与实践要点‌

‌Shader配置示例‌

• 半透明物体必须显式声明前向标签：

SubShader {
    Tags { "Queue" = "Transparent" }
    Pass {
        Tags { "LightMode" = "UniversalForward" } // 延迟路径下仍会执行
        Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
        ZWrite Off
        ...
    }
}

‌调试方法‌

• 使用‌Frame Debugger‌工具可观察到：
  • 不透明物体仅显示Render Opaques和GBuffer相关条目
  • 半透明物体显示Render Transparents条目并执行UniversalForward Pass

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‌四、底层机制说明‌

• URP延迟路径本质上是‌混合渲染方案‌：

• 不透明物体 → ‌延迟渲染‌（GBuffer + 屏幕空间光照）

• 半透明/特殊效果物体 → ‌前向渲染‌（逐物体光照计算）这种设计兼顾了不透明物体的光照性能与特殊材质的灵活性

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