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，来决定显示哪一个模型，往往离得近显示高模，离得远显示低模。LOD技术在大场景的应用非常普遍，在展示远景作用非常大。网络上关于UnityLOD技术大多是关于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非常有用的。LOD Group 首先创建一个Cube并为其添加LOD Group组件
为Cube创建作为低模显示的子物体，这里使用一个球体和一个胶囊体。 
设置LOD Group 
点Add为每个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作一套低精度模型，工作量为此会增加不少。 着色器中的LOD技术则是渲染等级抉择，同类型的模型都可以使用。 好，进入正题，首先创建一个Shader,写一个最简单的带高光的单张纹理着色器。代码如下| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 | 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 } } } |
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 | using UnityEngine; using System.Collections; public class ChangeLOD : MonoBehaviour { public int lodlevel; void Update () { Shader.globalMaximumLOD = lodlevel; } } |
Shader.globalMaximumLOD = lodlevel; 场景测试效果如下。 
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则是将所有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。所以为了不同的硬件需求我们可以写多个subshader来应对。 我们继续为shader添加两个subshader | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 | 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 } } |
为200，第三个subshader LOD为100。 结果如下 
用这种方式可以动态的剔除复杂的Shader渲染，比如在低端的手机平台上，当检测到FPS低于一定数值可以考虑替换带有高度映射，法线贴图等功能的Shader，甚至可以降低贴图采样密度，停止UV动画。