LODGroup VS ShaderLOD
前言
LOD（Level Of Detais）多细节层次。在游戏中，根据摄像机与模型的距离，来决定显示哪个模型，每每离得近显示高模，离得远显示低模。LOD技术在大场景的应用很是广泛，在展现远景做用很是大。
网络上关于UnityLOD技术大可能是关于LODGroup，这里我会简单介绍，而实际上shader上的LOD功能对性能优化也是很是有用的。
LOD Group
首先建立一个Cube并为其添加LOD Group组件性能优化
为Cube建立做为低模显示的子物体，这里使用一个球体和一个胶囊体。网络
设置LOD Groupide
点Add为每一个lod等级设置显示模型，设置完毕后拖动相机距离就能查看效果了，简单实用。
Shader LOD
然而使用LOD Group必须为使用这个技术的模型再另外制做一套低精度模型，工做量为此会增长很多。
着色器中的LOD技术则是渲染等级抉择，同类型的模型均可以使用。
好，进入正题，首先建立一个Shader,写一个最简单的带高光的单张纹理着色器。代码以下函数
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Shader
"Custom/LODShader"
{
Properties {
_Color (
"Color"
, Color) = (1,1,1,1)
_MainTex (
"Main Tex"
, 2D) =
"white"
{}
_Specular(
"Specular"
,Color) = (1,1,1,1)
_Gloss(
"Gloss"
,Range(8.0,256)) = 20
}
SubShader {
LOD 300
//设置该SubShader的LOD等级为300
Pass{
Tags {
"LightMode"
=
"ForwardBase"
}
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "Lighting.cginc"
fixed4 _Color;
sampler2D _MainTex;
float4 _MainTex_ST;
fixed4 _Specular;
float
_Gloss;
struct
a2v{
float4 vertex : POSITION;
float3 normal : NORMAL;
float4 texcoord : TEXCOORD0;
};
struct
v2f{
float4 pos:SV_POSITION;
float3 worldNormal:TEXCOORD0;
float3 worldPos:TEXCOORD1;
float2 uv : TEXCOORD2;
};
v2f vert(a2v v){
v2f o;
o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP,v.vertex);
o.worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);
o.worldPos = mul(unity_ObjectToWorld,v.vertex).xyz;
o.uv = v.texcoord.xy * _MainTex_ST.xy + _MainTex_ST.zw;
return
o;
}
fixed4 frag(v2f i) : SV_Target{
fixed3 worldNormal = normalize(i.worldNormal);
fixed3 worldLightDir = normalize(UnityWorldSpaceLightDir(i.worldPos));
fixed3 albedo = tex2D(_MainTex,i.uv).rgb * _Color.rgb;
fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz * albedo;
fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb * albedo * max(0,dot(worldNormal,worldLightDir));
fixed3 viewDir = normalize(UnityWorldSpaceViewDir(i.worldPos));
fixed3 halfDir = normalize(worldLightDir + viewDir);
fixed3 specular = _LightColor0.rgb * _Specular.rgb * pow(max(0,dot(worldNormal,halfDir)),_Gloss);
return
fixed4(ambient + diffuse + specular ,1.0);
}
ENDCG
}
}
}
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实际上Unity默认的LOD最大值是无限的，这意味着只要显卡支持这个shader就能够被使用。
咱们能够修改LOD的最大值来选择使用的shader。
再写一个控制ShaderLOD最大值的脚本。
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using
UnityEngine;
using
System.Collections;
public
class
ChangeLOD : MonoBehaviour {
public
int
lodlevel;
void
Update () {
Shader.globalMaximumLOD = lodlevel;
}
}
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Shader.globalMaximumLOD = lodlevel;
场景测试效果以下。
结果很明显，
第二个subshader和第一个相比只是去除了对贴图渲染的部分，第三个subshader则是将全部的光照计算放到了顶点函数中。
注意第二个subshader LOD
shader中的LOD大于Shader.globalMaximumLOD就不会被显示。因此为了避免同的硬件需求咱们能够写多个subshader来应对。
咱们继续为shader添加两个subshader
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SubShader {
LOD 200
Pass{
Tags {
"LightMode"
=
"ForwardBase"
}
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "Lighting.cginc"
fixed4 _Color;
sampler2D _MainTex;
float4 _MainTex_ST;
fixed4 _Specular;
float
_Gloss;
struct
a2v{
float4 vertex : POSITION;
float3 normal : NORMAL;
};
struct
v2f{
float4 pos:SV_POSITION;
float3 worldNormal:TEXCOORD0;
float3 worldPos:TEXCOORD1;
};
v2f vert(a2v v){
v2f o;
o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP,v.vertex);
o.worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);
o.worldPos = mul(unity_ObjectToWorld,v.vertex).xyz;
return
o;
}
fixed4 frag(v2f i) : SV_Target{
fixed3 worldNormal = normalize(i.worldNormal);
fixed3 worldLightDir = normalize(UnityWorldSpaceLightDir(i.worldPos));
fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz;
fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb * max(0,dot(worldNormal,worldLightDir));
fixed3 viewDir = normalize(UnityWorldSpaceViewDir(i.worldPos));
fixed3 halfDir = normalize(worldLightDir + viewDir);
fixed3 specular = _LightColor0.rgb * _Specular.rgb * pow(max(0,dot(worldNormal,halfDir)),_Gloss);
return
fixed4(ambient + diffuse + specular ,1.0);
}
ENDCG
}
}
SubShader {
Lod 100
Pass{
Tags {
"LightMode"
=
"ForwardBase"
}
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "Lighting.cginc"
fixed4 _Specular;
float
_Gloss;
fixed4 _Color;;
struct
a2v{
float4 vertex : POSITION;
float4 normal : NORMAL;
};
struct
v2f{
float4 pos : SV_POSITION;
fixed3 color : COLOR;
};
v2f vert(a2v v){
v2f o;
o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP,v.vertex);
fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz;
fixed3 worldNormal = normalize(mul(v.normal,(float3x3)unity_WorldToObject));
fixed3 worldLightDir = normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz);
fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb * _Color.rgb * saturate(dot(worldNormal,worldLightDir));
fixed3 reflectDir = normalize(reflect(-worldLightDir, worldNormal));
fixed3 viewDir = normalize(_WorldSpaceCameraPos.xyz - mul(unity_ObjectToWorld, v.vertex).xyz);
fixed3 specular = _LightColor0.rgb * _Specular.rgb * pow(saturate(dot(reflectDir,viewDir)),_Gloss);
o.color = ambient + diffuse + specular;
return
o;
}
fixed4 frag (v2f i) : SV_Target{
return
fixed4(i.color,1.0);
}
ENDCG
}
}
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第二个subshader和第一个相比只是去除了对贴图渲染的部分，第三个subshader则是将全部的光照计算放到了顶点函数中。
注意第二个subshader LOD
为200，第三个subshader LOD为100。
结果以下
用这种方式能够动态的剔除复杂的Shader渲染，好比在低端的手机平台上，当检测到FPS低于必定数值能够考虑替换带有高度映射，法线贴图等功能的Shader，甚至能够下降贴图采样密度，中止UV动画。