GPU Instancing

作用：

• 批渲染Mesh相同的那些物体，以降低DrawCall数
• 这些物体可以有不同的参数，比如颜色与缩放

GPU Instancing与静态批处理，动态批处理的区别

• 使用静态，动态批处理物体的材质的所有参数是相同的，因为使用Renderer.sharedMaterial修改参数，则所有物体都会受影响。而使用Renderer.material会生成新实例，没法进行批处理

• 使用GPU Instancing的同一类物体的材质对象相同，但可以在代码中通过接口设置不同的参数，但仍会被批渲染。

使用条件：

• 兼容的平台及API

• 相同的Mesh与Material

• 不支持SkinnedMeshRenderer

• Shader支持GPU Instancing

  

GPU Instancing支持的平台：

• DirectX 11 and DirectX 12 on Windows
• OpenGL Core 4.1+/ES3.0+ on Windows, macOS,
• Linux, iOS and Android
• Metal on macOS and iOS
• Vulkan on Windows and Android
• PlayStation 4 and Xbox One
• WebGL (requires WebGL 2.0 API)

Shader Target Levels

注意：

• 使用multiple per-instance属性时，不用在MaterialPropertyBlocks中填充所有属性

• 如果一个instance缺少了属性，则会使用材质的默认值，没有默认值则使用0

• 不要将非instanced的属性写入MaterialPropertyBlocks中，否则会造成instancing关闭，会创建出不同的材质

• 静态批渲染优先级比GPU Instancing高

• 有些情况会导致instancing失败

  • 材质改变
  • 深度排序

  如果想强制使用instancing绘制这些物体，就得使用Graphics.DrawMeshInstanced

Graphics.DrawMeshInstanced

• 提交的批处理的实例数量不能超过最大值500
• 当使用OpenGL，Metal的graphics tools时，最大值500还要除以4
• 建议使用预先分配的instancing数组，具体参见Automatic Memory Management
• API

Graphics.DrawMeshInstancedIndirect

• 用来读取instancing draw calls的参数
• API

param instancing_options

• maccount: batchSize

  • 尽量接近实际的instance数量，以减少Shader编译时间
  • 使用opengl或metal最大数量将除以4

• force_same_maxcount_for_gl

  • 强制opengl或metal中最大instance数量不除以4

• assumeuniformscaling
  指定所有的缩放都为统一缩放

• lodfade

• procedual:FunctionName

注意

• Surface Shader默认开启了instancing，如果要关闭则定义#param noinstancing

• Unity默认剔除未使用的的Instancing，如要全部使用则需要在Graphics Setting中设置选项Instancing Variants

• 使用Graphics.DrawMeshInstanced时，需要勾选材质中的选项Enable Instancing。使用Graphics.DrawMeshInstancedIndirect则不需要勾选。此时PROCEDURAL_INSTANCING_ON不被stripping影响

• Instanced draw calls在Frame Debugger中表现为Draw Mesh(instanced)

• 虽然不需要总是定义逐instance的属性，但是还是要设置instance ID。因为世界矩阵需要这个参数才能正常工作。Surface会自动添加，但是自定义的顶点片元Shader需要手动添加UNITY_SETUP_INSTANCE_ID

• 在前向渲染中，不支持多光照，只有base pass才会生效，参考Forward Rendering 和 Pass Tags

• 使用了lightmaps，不同的光或Reflection Probes时instancing不会生效

• 使用了多个pass的shader中，只有第一个pass才能使用instancing，因为对于一个物体，之后所有的pass会一同渲染，造成材质变化。

• 所有宏命令都在UnityInstancing.cginc中

https://docs.unity3d.com/560/Documentation/Manual/GPUInstancing.html