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于Unity之上的软件光栅化(三):基于Job System的多核加速光栅化

前端

使用 Job System 和 Unity 着色器优化软件光栅化

简介

软件光栅化是一个重要的技术,用于在 3D 场景中呈现图像。在 Unity 中,可以通过 Job System 来加速光栅化过程,从而提高性能。此外,自定义 Unity 着色器可以帮助我们计算最终像素颜色。

基于 Job System 的多核加速光栅化

什么是 Job System?

Unity 的 Job System 是一种强大工具,可以并行执行任务。它允许我们将光栅化过程分解成更小的任务,并在多个内核上运行。

实施 Job System

要使用 Job System,需要创建 JobHandle 对象,它代表正在执行的任务。然后,可以将光栅化任务提交给 Job System,并使用 JobHandle 等待其完成。

public class Rasterizer : MonoBehaviour
{
    private void Start()
    {
        JobHandle jobHandle = new JobHandle();
        jobHandle = RasterizeJob.Schedule(jobHandle);
        jobHandle.Complete();
    }

    public struct RasterizeJob : IJob
    {
        public void Execute()
        {
            // 执行光栅化过程
        }
    }
}

使用 Unity 着色器获得最终像素颜色

编写最终片段着色器

Unity 使用 ShaderLab 语言编写着色器。以下代码展示了用于获得最终像素颜色的片段着色器:

Shader "Custom/FinalFragmentShader"
{
    Properties
    {
        _Color ("Color", Color) = (1, 1, 1, 1)
    }

    SubShader
    {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }

        Pass
        {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag

            struct v2f
            {
                float4 pos : SV_POSITION;
            };

            v2f vert(appdata_full v)
            {
                v2f o;
                o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                return o;
            }

            fixed4 frag(v2f i) : SV_Target
            {
                return _Color;
            }
            ENDCG
        }
    }
}

总结

通过使用 Job System 和 Unity 着色器,可以优化软件光栅化过程,提高 3D 场景渲染性能。

常见问题解答

Q1:Job System 如何提高性能?

A1:Job System 允许在多个内核上并行执行任务,从而充分利用 CPU 资源。

Q2:Unity 着色器如何帮助计算像素颜色?

A2:Unity 着色器是用于处理顶点和片段数据的程序,它们指定了最终渲染的像素颜色。

Q3:我可以在 Job System 中并行执行哪些光栅化任务?

A3:可以并行执行顶点着色器、片段着色器和其他光栅化任务。

Q4:如何优化 Unity 着色器的性能?

A4:可以优化着色器的性能,例如使用简单的着色器、避免复杂的数学运算以及使用 SIMD 指令。

Q5:软件光栅化和硬件光栅化有什么区别?

A5:软件光栅化在 CPU 上执行,而硬件光栅化在专门的图形处理单元 (GPU) 上执行。