苍白的茧

封面来自霍格沃茨之遗

前不久我的Windows开发机炸了，手上只有一台公司配发的MacBook M1 Pro

习惯在Windows下用RenderDoc调试的我，突然就懵逼了

首先拒绝UnityEditor自带的FrameDebugger,这货在抓URP相关的Event经常会抓不到指定的Tick表现为层级试图闪烁，在暂停编辑器的情况下只能相对改善，无法解决。

接着打开RenderDoc主页没有MacOS的版本下载

脑中闪过自己拿源码编译一个Mac版本，但是似乎RenderDoc不支持Metal截取，直接放弃

那么就剩下2个方案

1.编写NativePlugin,嵌入MTLCaptureManager相关代码

2.UnityEditor发布项目到XCode工程，在XCode Debug工程时FrameCapture

但是这2种方案都非常繁琐，是否有直接在编辑器上截取调试的方法呢。

摸索了一番，发现有的，但是有坑！！！

官方文档

Xcode frame debugger Unity integration

翻译过来

1.创建一个空工程

2.Scheme 打开Info标签

3.设置可执行文件为UnityEditor

4.根据文档开启FrameCapture

5.设置启动参数，如果有UnityHub需要特别设置

我们照着做一遍

1.打开XCode创建一个XCodeProject

选择创建一个 MacOS Command Line Tool

产品名称随便取一个，语言选择C++

之后选择工程保存路径，之后就打开工程

2.略

从第3步开始就是坑了

如果你是M1 芯片的Mac 那么一定不要下载SILICON的版本，一定要下载Intel的版本

M1 配合SILICON版本的编辑器虽然可以提升性能，省电。 但是无法触发截帧！！！！！

第4步也有坑

GPU FrameCapture的选项不要选择Automatically，直接选Metal

第5步的坑估计只有国内版用户才会踩

国内用户启动编辑器必须通过UnityHub启动，文档说Executable设置为 UnityHub.app

实际测试 UnityHub.app 加上 启动参数 projectPath 是无法拉起项目的。而应该直接设置为UnityEditor.app

最后设置下项目启动路径

点击Xcode启动项目，XCode会自动拉起Unity

同时在Game视窗出现了我们期待已久的“相机”图标

勇敢的点下去！

点击之后，UnityEditor会进入冻结状态，回到XCode会看到FrameCapture已经截取了一帧了

接下来我们试试XCode的修改ShaderCode代码功能

1.先找到绘制Cube的DrawCall

2.找到这个DrawCall用到的Fragment Function双击打开

在Shader中加入一行测试代码 让输出颜色仅仅输出r通道

然后点击“箭头“指向的刷新按钮，可以看到右上角的Cube立刻变成红色了！

调试完成，我们需要点击编辑器的“继续”按钮让UnityEditor解除冻结状态

大功告成

XCode的分析功能比RenderDoc要强大很多，包括各个Draw的功耗带宽耗时指令等等，非常全面。

前言
一不小心真的变成年更博主了，主要是真的挺忙的，还有目前在腾讯一直做虚幻引擎，很多程序方案真的不太容易分享，不像效果类的科普，教教大家工具的使用就好，程序类的需要源码的资产的组合展示，而虚幻这块资产导出受制于版本号，在海量源码中修修改改又不好抽出成Unity类似的package包，所以没时间整理这些。
索性把一些通用技术类的移植到Unity上来科普来的更有效率

上半部分1.0倍率下半,新鲜的Demo

视频为使用Unity 2021.3 使用 NativeRendering Plugin 在URP 管线下在 RenderFeature中 使用 Apple Variable Rasterization Rates(可变光栅化率)技术进行渲染

Apple Developer Documentation

GitHub – Unity-Technologies/NativeRenderingPlugin: C++ Rendering Plugin example for Unity

#if (UNITY_IOS && !UNITY_EDITOR) [DllImport (“__Internal”)] #endif private static extern IntPtr GetRenderEventFunc(); #if (UNITY_IOS && !UNITY_EDITOR) [DllImport (“__Internal”)] #endif private static extern IntPtr GetRenderEventAndDataFunc(); CommandBuffer.IssuePluginEventAndData(GetRenderEventAndDataFunc(), (int)EventID, void* data); CommandBuffer.IssuePluginEvent(GetRenderEvent(), (int)EventID);

RenderTexture.colorBuffer.GetNativeRenderBufferPtr() RenderTexture.depthBuffer.GetNativeRenderBufferPtr() Texture2D.GetNativeTexturePtr() Mesh.GetNativeIndexBufferPtr(); Mesh.GetNativeVertexBufferPtr(int SubMeshIndex);

id<MTLBuffer> vertexBuffer = (__bridge id<MTLBuffer>)(vertexHandle); id<MTLBuffer> indexBuffer = (__bridge id<MTLBuffer>)(indexHandle); id<MTLTexture> srvTexture = (__bridge id<MTLTexture>)texturehandle; id<MTLBuffer> uvBuffer = (__bridge id<MTLBuffer>)uvHandle;

1.intPtr textureHandle = GCHandle.Alloc(RenderTexture.colorBuffer.GetNativeRenderBufferPtr(),AddrOfPinnedObject()); 2.id<MTLTexture> srvTexture = (__bridge id<MTLTexture>)texturehandle;

typedef struct { void* srcTexture; void* dstTexture; int validatedata; }BlitPassData; static void UNITY_INTERFACE_API OnRenderEventAndData(int eventID, void* data) g_BlitData = (BlitPassData*)data;

for (int row = 0; row < zoneCounts.height; row++) { layerDescriptor.verticalSampleStorage[row] = 1.0; } for (int column = 0; column < zoneCounts.width; column++) { layerDescriptor.horizontalSampleStorage[column] = 1.0; }

layerDescriptor.horizontalSampleStorage[0] = 0.5; layerDescriptor.horizontalSampleStorage[7] = 0.5; layerDescriptor.verticalSampleStorage[0] = 0.5; layerDescriptor.verticalSampleStorage[3] = 0.5

[descriptor setLayer:layerDescriptor atIndex:0]; id<MTLRasterizationRateMap> rateMap = [_device newRasterizationRateMapWithDescriptor: descriptor];

id<MTLRenderCommandEncoder> commandEncoder = [MTLCommandBuffer renderCommandEncoderWithDescriptor:firstPassDescriptor];

MTLSizeAndAlign rateMapParamSize = _rateMap.parameterBufferSizeAndAlign; _rateMapData = [_device newBufferWithLength: rateMapParamSize.size options:MTLResourceStorageModeShared]; [_rateMap copyParameterDataToBuffer:_rateMapData offset:0];

[renderEncoder setFragmentBuffer:_rateMapData offset:0 atIndex:0];

typedef struct { float4 position [[position]]; } PassThroughVertexOutput; fragment float4 transformMappedToScreenFragments( PassThroughVertexOutput in [[stage_in]], constant rasterization_rate_map_data &data [[buffer(0)]], texture2d<half> intermediateColorMap [[ texture(0) ]]) { constexpr sampler s(coord::pixel, address::clamp_to_edge, filter::linear); rasterization_rate_map_decoder map(data); float2 physCoords = map.map_screen_to_physical_coordinates(in.position.xy); return float4(intermediateColorMap.sample(s, physCoords)); }

Apple Developer Documentation https://www.khronos.org/blog/khronos-vulkan-working-group-releases-shading-rate-extension-to-increase-rendering-performance-and-quality VRWorks – Variable Rate Shading (VRS) GCHandle.Alloc 方法 (System.Runtime.InteropServices) GitHub – Unity-Technologies/NativeRenderingPlugin: C++ Rendering Plugin example for Unity

好久没有更新博客，距离上次分享技术相关有接近2年了。这两年积累好多很有意识的东西很想分享出来，但是因为加入了鹅厂的原因，然后又是在做3A游戏相关，技术上比较难以展开来分享，当然更重要的原因是鹅厂那个量子态的高压线啦，笑死。 不过最近会重回博客，做一些其他方面的技术分享，不过在这之前会先变成类似日志的更新。

黎之轨迹1最终章这么拖沓真的没想到，坑成这样。看了新出的黎之轨迹2的试玩，更坑，决定不买了。

神秘海域盗贼之海合集PC出来了，还是开这个坑吧，虽然之前Ps4上体验过了，但是毕竟PC上可以开画质模式+高FPS,DLSS等，还是值得再来一遍

超棒！爽快的战斗，回合+实时，也没有战斗结束的场景切换了，法老控真有你的

最近项目中的小伙伴，打算在大世界地图上刷草，原本的计划是使用Terrain 的笔刷直接绘制
但是Terrain自带的效果，要么刷着刷着就卡死了，要么距离拉远就看不到了

而且实际上最终将草地还原到游戏中时，程序也需要提取草地信息，然后根据不同的硬件平台构建不同的渲染方案。

索性就给小伙伴写一个高性能的笔刷工具

未完待续…

欢迎使用WordPress。这是您的第一篇文章。编辑或删除它，然后开始写作吧！

业余时间自己使用JobSystem 优化了一遍DynamicBone，和大家分享下思路，以此互相交流下是否有更好的优化方案。

这一次的代码不会放出工程源码，因为DynamicBone是需要商店付费的，请大家多多支持原作者。 但是本文会放出Job实现的源码

DyanamicBone主要耗费性能地方

1.UpdateDynamicBones(float t)函数中大量反复计算变量

比如反复计算重力归一化 Vector3 fdir = m_Gravity.normalized;

2.UpdateParticles2函数

反复依赖 Transform， 及 localToWorldMatrix 矩阵变换，浪费性能的矩阵操作 m0.SetColumn(3, p0.m_Position)， TransformDirection 等

那么我们开始一步一步优化吧

首先JobSystem 的NativeContainer容器是仅支持struct的，因此第一步开刀的是Particle

修改前

class Particle
{
public Transform m_Transform = null;
public int m_ParentIndex = -1;
public float m_Damping = 0;
public float m_Elasticity = 0;
public float m_Stiffness = 0;
public float m_Inert = 0;
public float m_Friction = 0;
public float m_Radius = 0;
public float m_BoneLength = 0;
public bool m_isCollide = false;

public Vector3 m_Position = Vector3.zero;
public Vector3 m_PrevPosition = Vector3.zero;
public Vector3 m_EndOffset = Vector3.zero;
public Vector3 m_InitLocalPosition = Vector3.zero;
public Quaternion m_InitLocalRotation = Quaternion.identity;
}


修改后,主要是排除Transform的引用, 并使用Unity优化过的数据格式 Unity.Mathematics; 比如float3,float4x4


public struct Particle
{
public int index;
public int m_ParentIndex;
public float m_Damping;
public float m_Elasticity;
public float m_Stiffness;
public float m_Inert;
public float m_Friction;
public float m_Radius;
public float m_BoneLength;
public int m_isCollide;

public float3 m_EndOffset;
public float3 m_InitLocalPosition;
public quaternion m_InitLocalRotation;
}


有的同学此时会问了，排除了Transform组件后，算法中大量的 向量从本地空间转换到世界，或者世界空间转换到本地的计算如何进行？

实际上我们只需要支持 RootBone 节点的世界坐标，再配合Particle自身的localPositon + localRotation 是可以一层一层计算出每个Particle的世界坐标的。

因此我们在Particle加入下列变量.


//for calc worldPos
public float3 localPosition;
public quaternion localRotation;

public float3 tmpWorldPosition;
public float3 tmpPrevWorldPosition;

public float3 parentScale;
public int isRootParticle;

//for output
public float3 worldPosition;
public quaternion worldRotation;


除了Particle 信息外我们还需要知道根骨骼的世界坐标，以及相关全局变量

比如m_ObjectMove,Gravity 等，可以抽象出一个 Struct Head 来存储这些信息


public struct HeadInfo
{
int m_HeadIndex;

public float m_UpdateRate;
public Vector3 m_PerFrameForce;

public Vector3 m_ObjectMove;
public float m_Weight;
public int m_particleCount;
public int m_jobDataOffset;

public float3 m_RootParentBoneWorldPos;
public quaternion m_RootParentBoneWorldRot;
}


准备完基础数据，就要开始JobSystem 化了

考虑的优化方案是

1.完全展开的并行Particle计算

2.完全展开的Transform结算，之所以Transform要完全展开的原因有2点

1)不展开的话，JobSystem无法将Transform分配给多个Worker 来执行，我猜测是由于在层级的中任意一个Transform发生变化，其子节点的Transform也会发生变化，因此符合Woker中并行优化的逻辑（就是只算自己的）

2)可以优化掉Hierachy层级中额外计算量，Unity不会再计算层级嵌套的世界坐标，毕竟你Job里都算了，何必要Unity再算一遍多余计算量

3.最少量的Transform交互，基本每个DynamicBone组只需要一次Transform交互提供根骨骼的世界坐标即可，其他Particle只是跟随根骨骼

4.如果使用GPU蒙皮，那么连展开Transform这一步骤都不需要了

那么具体的Job实现，我拆分为5个步骤

RootPosApplyJob:IJobParallelForTransform 用来一次性输入根骨骼世界坐标
2.PrepareParticleJob:IJob 用来一次性计算所有Particle此时的世界坐标

3.UpdateParticles1Job:IJobParallelFor

4.UpdateParticle2Job:IJobParallelFor

5.ApplyParticleToTransform:IJobParallelFor 结算，将所有结果应用到Transform

各Job实现
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