[遊戲特效魔法師]客製化Post-Processing Stack V2 的Image Effect

Unity在新的渲染管線SRP系統下，已經不再支援使用OnRenderImage這個函式來渲染Image Effect。必須走Post-Processing Stack V2系統(LWRP)和Volume系統(HDRP)才能夠運行Image Effect。

這篇文章主要是跟大家介紹如何在LWRP渲染管線下，用Post-Processing Stack V2來客製化自己的Image Effect。在Build-in渲染管線下使用Post-Processing Stack V2客製化Image Effect也是使用相同的方式喔。

(HDRP的部份等我研究完再分享)

Unity-Technologies/PostProcessing

上面的網址是Unity官方GitHub上的說明連結，有興趣也可以看看。

C#腳本

using UnityEngine.Rendering.PostProcessing;

新增一個繼承於PostProcessingSettings的class

由於Setting物件必須是可序列化，這樣才可以透過Inspector設定參數，在class之前加上[Serializable]。而該腳本的當案名稱也必須跟有加上[Serializable]屬性的class名稱一致，如此才能透過反射機制轉型。

在新增的Setting class裡宣告要控制的變數，變數的宣告必須符合Parameter形式，例如原本會宣告為float型別的變數，要宣告為FloatParameter。

• FloatParameter -> float
• ColorParameter -> Color
• Vector4Parameter -> Vector4
• TextureParameter -> Texture

新增一個繼承於PostProcessEffectRenderer的class，PostProcessEffectRenderer是一個樣板類別，傳入的型別就是上面所寫的Setting class。

為了要讓Post-Processing Stack V2知道如何引入客製化的Image Effect，在Setting class前加上[PostProcess]屬性。

[PostProcess]屬性共有四個參數可以設定

• 第一個參數是指定實際上運行Shader的class，該class必須繼承於PostProcessEffectRenderer
• 第二個參數有三個屬性可以設定
  BeforeTransparent：要運行的Image Effect會在渲染透明物件之前執行，也就是畫面的效果只會影響到不透明物件。
  BeforeStack：會在Post-Processing Stack V2預設所有內建的效果執行前優先運行。
  AfterStack：會在Post-Processing Stack V2預設所有內建的效果執行後和FXAA和Dithering執行前之間運行。
• 第三個參數是設定新增Image Effect到Profile堆疊裡的選單路徑。
• 第四個參數是選擇性的，是設定為是否要在Scene View上預覽效果，預設為true。

最後就是撰寫PostProcessEffectRenderer的Render函式，Post-Processing Stack V2會每個Frame執行這個函式，可以將這個函式當作是Update來更新所有的參數。

• 首先就是要先把Shader給Load進來
• 透過PropertySheet來設定Shader裡的參數，設定方式跟設定Material一樣
• 最後就是透過command.BlitFullscreenTriangle來繪製全畫面，繪製的原理就會建立一個全畫面投影的面片(Quad)，然後透過Shader將畫面逐一重新填色。

Shader Code

LWRP要撰寫Image Effect的特效，在2019之前的版本，可以透過由Brahim Hadriche所寫的ImageEffectGraph，這樣就可以用Shader Graph來編輯Shader。

在2019之後用ImageEffectGraph會有很多錯誤，基本上是不太能用(期待之後Brahim Hadriche大大可以修正)。

如果不使用Shader Graph來編輯的畫，Post-Processing Stack V2不能使用Unity預設的Image Effect Shader來渲染，必須撰寫HLSL的Shader才能正常執行。

希望Shader Graph能夠盡快支援Image Effect的編輯。

官網上的範例

• Shader Code要放在HLSLINCLUDE / ENDHLSL與HLSLPROGRAM / ENDHLSL之間。
• 在進行繪圖時會把傳入的Source Texture直接傳到Shader裡的_MainTex貼圖參數，所以Shader裡一定要宣告_MainTex。
• 通常只要撰寫Fragment Shader，Vertex Shader可以用Unity預設的或是自己寫一個簡單的投影轉換。

v2f vert(appdata_img in)
{    
    v2f o;
    o.pos = mul(UNITY_MARTIX_MVP, in.vertex);
    o.uv = in.texcoord;
    return o;
}

• 通常不進行ZTest與ZWrite。
• 使用Unity已經定義好的macro來進行運算，這樣會有比較好的跨平台支持。

客製化Inspector

• 引用UnityEngine.Renderer.PostProcessing與UnityEditor.Renderer.PostProcessing

• 加上[PostProcessEditor]屬性，定義是屬於哪個class的擴充編輯

• 繼承PostProcessEffectEditor，類別名稱宣告為擴充類別名稱 + Editor

• 利用SerializedParameterOverride宣告對應的變數

• 在OnEnable配對原始的屬性變數

• 在OnInspectorGUI顯示客製化欄位

以下是範例