что такое high definition rp в unity
Начало работы с High Definition Render Pipeline (HDRP) для игр
Что вы узнаете на этой странице: информацию об оценке целесообразности High Definition Render Pipeline (HDRP) и сведения о том, как начать использовать его в разработке. Материал подготовлен на основе доклада Дженнифер С. Рож-Десландес, представленного на Unite Copenhagen 2019.
Among the most frequent questions Unity engineers get from creators are “What is HDRP?” and “How can I use it in my project?” So we put together this list of considerations to help you understand how you can use the High Definition Render Pipeline (HDRP) in your projects to get the most out of it.
Let’s start by answering a few questions to assess if your project is ready for HDRP:
The first question you need to ask yourself is if you are shipping on a supported platform. If you’re planning to ship on consoles such as Xbox One and PlayStation 4, Windows (DirectX 11, DirectX 12 and Vulkan), Mac (Metal), and VR headsets (PlayStation VR, Oculus Rift, OpenVR, Windows Mixed Reality), then we’ve got you covered. There’s currently very little support for Linux, and no support for Nintendo Switch, OpenGL, and mobile platforms.
HDRP will be out of preview with the Unity 2019.3 release. We strongly recommend you use HDRP with that version onwards; with Unity 2019.3 Long-Term Support (LTS) and above, you will have full support. If you use HDRP with any previous Unity versions, you’ll have to do all of the maintenance yourself.
Working with HDRP requires a lot of upgrade and maintenance. To move from the Built-in rendering pipeline or the Universal Render Pipeline, you’ll also have to ramp up on technical knowledge for HDRP. Make sure that you and your team allocate some time to learn this tech.
HDRP is grounded in physically based rendering and offers a unified lighting pipeline. Also, it comes with several tools for your artistic needs: Visual Effect Graph, Look Dev, and post-processes. For characters and environment, HDRP offers skin, hair, and eye shaders, as well as subsurface scattering and some support for terrain.
If you’re still deciding what render pipeline to use, here are a few things to consider. HDRP is supported with Unity 2019 LTS and above, and it comes with its own high-definition post-processing stack. It also comes with ray tracing support, VFX Graph support, Shader Graph support, and state-of-the-art graphics features.
If your project contains complex scenes, HDRP will scale better than with the built-in rendering pipeline. However, if you’re planning to ship on both mobile and consoles, HDRP might not be the right tech for you.
Одно из направлений HDRP — единое и логичное освещение. Другое направление — производительность и, разумеется, современные технологии.
Единое и логичное освещение
HDRP — это процесс физического рендеринга, что позволяет вам использовать параметры реального мира для разработки сцен. Например, световой поток здесь измеряется в люменах или в люксах.
Теперь художники могут разрабатывать ассеты независимо от контекста. При изменении контекста графические элементы проекта не потеряют визуальную однородность.
Производительность с самого начала
Функции HDRP способны обеспечивать высокое качество на всех поддерживаемых платформах. Мы хотим, чтобы у вас была возможность реализовать творческие идеи без оглядки на производительность.
Самые современные технологии
HDRP использует технологии, ставшие стандартом в игровой индустрии: физический рендеринг, физические единицы измерения свойств света, физические компоненты и дружелюбный инструментарий.
Чтобы использовать HDRP в проекте, мы рекомендуем выполнить следующее.
Все созданные в Unity демонстрации разработаны с использованием тех же технологий, которые вы будете использовать после загрузки пакета HDRP. Вот два проекта для изучения: Fontainebleau и Spaceship. Обе демонстрации отлично документированы, по ним подготовлены статьи, объясняющие процесс разработки.
Каждый выпуск пакета HDRP сопровождается примерами.
Если вы готовы приступить, то вот как можно создать проект с поддержкой HDRP в Unity: откройте Unity Hub, создайте новый проект, выберите шаблон High Definition Render Pipleline и готово! Вы сможете начать свои эксперименты, как только откроется Editor.
Если что-то идет не так, то Render Pipeline Wizard поможет вам выявить проблемы вашего проекта. Он находится в меню Window > Analysis > Render Pipeline Wizard.
Если вы уже работаете над проектом с использованием встроенного процесса рендеринга и хотите перевести проекта на HDRP, мы рекомендуем следующее.
Для начала убедитесь, что вы используете нужную версию Unity. Принимая решение, сверяйтесь с документацией. Откройте Package Manager и выберите пакет High Definition RP, чтобы увидеть его версию. Ниже есть несколько ссылок, и самые важные из них — документация и список изменений.
Обратите внимание, что крупные выпуски пакета выходят вместе с новыми совместимыми выпусками Unity. Эту информацию можно найти в менеджере пакетов. Например, версия HDRP 5.0.1 совместима с Unity 2019.1. Поняв, какой выпуск Unity и соответствующий ей пакет HDRP вам подходит лучше, вы можете приступать к обновлению вашего проекта.
Во-первых, нужно удалить текущий используемый стек постобработки, поскольку в HDRP есть собственный стек. Для этого выберите пакет Post Processing в менеджере пакетов и нажмите кнопку Remove.
После этого нужно проверить, используется ли в вашем проекте линейное цветовое пространство. Откройте настройки по адресу Edit > Project Settings > выберите пункт Player > перейдите в раздел Other Settings, чтобы увидеть настройки цветового пространства (Color Space Settings). Измените значение Gamma на Linear.
После этого загрузите пакет HDRP. В Package Manager выберите пакет High Definition RP и нажмите на кнопку Install. Обновите пакет до последней версии, актуальной для вашего выпуска Unity.
Для использования HDRP в проекте нужно использовать High-Definition Render Pipeline Asset. В окне Project щелкните правой кнопкой мыши в папке Assets и выберите пункт Create > Rendering, а затем — High Definition Render Pipeline Asset. Назначьте его проекту: выберите Edit > Project Settings > Graphics, а затем High Definition Render Pipeline Asset.
Если что-то пошло не так, то возможно дело в том, что ваши материалы несовместимы с HDRP. Используйте Render Pipeline Wizard чтобы проверить настройки, материалы и освещение на совместимость с HDRP.
Render Pipeline Wizard (Window > Analysis > Render Pipeline Wizard) формирует полный список потенциальных проблем проекта. Вы можете решать каждую проблему по отдельности или исправить все разом, нажав на кнопку Fix All.
После устранения неполадок приступайте к конвертированию материалов. Для этого выберите пункт Edit > Render Pipeline > Upgrade Project Materials to High Definition Materials; все шейдеры Standard Lit/Unlit в проекте будут преобразованы в материалы HDRP Lit/Unlit.
После этого измените настройки освещения, выбрав физически точные единицы. После конвертации материалов и настройки освещения вам нужно будет заново настроить постобработку.
Постобработка уже включена для вашего проекта по умолчанию. Убедиться в этом можно по адресу Project Settings > HDRP Default Settings > Volume Components. Например, эффекты Tonemapping и Bloom включаются по умолчанию, но это можно изменить в разделе Volume Components. В этом разделе вы также можете создать собственный объем для сцены и добавить новый профиль.
Проверьте настройки HDRP. Их можно найти в разных местах:
Настроив проект, можно переходить к более тонким параметрам.
Есть несколько способов настройки процесса рендеринга в пакете HDRP.
Исходный код HDRP доступен GitHub — вы можете менять его в соответствии со своими потребностями. Но мы настоятельно рекомендуем вам создать ответвление и регулярно интегрировать все исправления от Unity.
Если вы хотите узнать больше о том, как начать работу с High Definition RP в проекте, обратите внимание на обзорное руководство по HDRP, ознакомьтесь с нашей недавней статьей в блоге и присоединяйтесь к обсуждениям на форуме.
Что такое high definition rp в unity
Volume Settings allow you to visually alter your environment preferences, adjusting elements such as your Visual Environment, Procedural Sky and HD shadow settings. This also enables you to create custom volume profiles and switch between them.
Volume Settings are managed by creating a GameObject and adding the Volume component. This workflow is similar to the one for creating a volume for the Post-Processing Stack v2. In HDRP, there will be one present within the hierarchy by default.
HD Shadow Settings
The HD shadow settings allow you to determine the overall quality of the Shadows in a Volume. The Max Distance field calculates the quality of the Shadows based on the distance of the Camera from the Shadow.
You have two drop-down menus within Visual Environment.
Sky Type provides three options: Procedural Sky, Gradient Sky and HDRI Sky.
The Procedural sky produces an environment based on the values you choose within the procedural sky component.
HDRI Sky constructs an environment map based on an image set within the Component. By default, the HDRISky Component is not assigned to the Volume Settings, by clicking “Add component overrides. ” at the bottom of the Inspector tab and selecting “HDRI Sky”, the component will become available.
Now you can assign an HDRI Sky Cubemap and alter the values to achieve accurate, real-world lighting.
Unity HDRI Pack is available on the Asset Store for free from Unity Technologies and provides 7 pre-converted (1024×2014 resolution) HDR Cubemaps ready for use within your project.
For this Scene, “TreasureIslandWhiteBalancedNoSun” from the Unity HDRI Pack worked best as it supplied enough light to brighten up the kitchen, but not wash it out. Of course, with the modifiers supplied within the Component such as Exposure and Multiplier, brightness can be altered and adjusted. It’s important to pick a HDRI map that complements your Scene.
Finally, Fog Type gives you 3 options, Linear, Exponential and Volumetric. In order to determine the values, repeat the previous component step ( “Add Component Override”, apply the relevant component to the Inspector)
Before the introduction of the HDRP, creating a glass Material was not an easy endeavor. There was no simple way to construct a realistic glass Material without extensive research and shader programming or resorting to the Asset Store to use a custom shader.
Now with the new features of the HDRP Lit Shader available in the Material Inspector, you can create glass which not only looks great but refracts light based on definable settings.
To start, we want to create a new HDRenderPipeline/Lit Material. This is the default Material shader applied to any new Material created in HDRP.
Here you can start to determine the surface of the Material.
There are two options for the surface type, Opaque or Transparent. Opaque simulates a completely solid Material, with no light penetration.
In contrast, Transparent is an alpha blend and simulates a translucent surface, although useful, this type of surface is more costly to render.
An important feature of HDRP is unified lighting across both transparent and opaque objects.
Select Transparent for this example. This will provide access to parameters discussed later below.
This preference allows the Material to be rendered on both sides. By default, the Normal Mode is set to Mirror, but within the drop-down, we can select Flip or None.
If Double sided isn’t active, Unity will only render the sides of the Material facing the cameras direction.
The Material type options create new behaviors that allow for even more realistic Materials. Each of these options provide additional parameters within the Inspector once activated.
Uses the basic parameters and is the default Material type.
Subsurface Scattering (SSS)
Subsurface Scattering works by simulating how light interacts and penetrates translucent objects such as plants. It is also in used in rendering skin. If you have ever shined a light through the tip of your finger, You will have seen that the light changes color as it is scattered under the surface. This can be replicated using this Surface Type.
Once activated, a Transmission parameter will appear. Using this, you can determine the translucency of an object by using a Thickness Map.
Both of these features can be manipulated by using Diffusion Profiles. Two default profiles called Skin and Foliage are provided and can be used as a basis for these type of SSS Materials. An additional 13 profiles can be customised using the profile settings shown below.
For a brief video demonstration, check out my Unity tip on SSS:
With HD RP, SSS has 2 preset profiles, as well as 13 other profiles which can be customised and add additional depth to any Material.
— Kieran Colenutt Unity (@kierancolenutt) August 28, 2018
Anisotropy simulates a surface material which changes properties depending on its orientation, for example, mimicking the look of brushed aluminum. Instead of creating a metallic surface that has clean, neat reflections, using both a Tangent and Anisotropy Maps, you can alter the intensity of the reflections, as well as the orientation.
Provides the parameters to create an iridescent effect on the surface of the Material, similar to how light appears on an oil spill. The output is determined by an Iridescence Map and Iridescence Layer Thickness Map.
A Specular color is used to control the color and strength of specular reflections in the material. This makes it possible to have a specular reflections of a different color other than the diffuse reflection..
The Translucent Option can be extremely effective at simulating light interaction for vegetation. This Material type uses profiles, similar to SSS except in this case the thickness map is used to determine how light is transmitted.
This useful parameter easily enables the Material to respond to a decal Material, this works for both workflows, either through the Decal Projector or as an object component.
Base Color + Opacity
At this point the Glass Material will still appear opaque, this is because you need to change the value of the opacity within Inputs to allow light to penetrate.
To do this, open the color swatch window next to “Base Color + Opacity”.
Red, Green and Blue channels are used as a base color and an alpha channel determines the opacity. The opacity of the current Material is determined from a value of 0 to 255, 255 is fully opaque, 0 is fully transparent. For this example, we want to set the color of the Material to a light green.
We want set the Opacity to 30 as this will alter the Material so it is mostly transparent.
Below are the color values I used:
The important thing to remember is that even if you set the alpha of the Material to a low numerical value but keep the surface type set to Opaque, the Material will not be transparent and will retain its opacity.
Metallic and Smoothness
These options can be altered on a slider with values from 0 to 1. Both of the values and outputs are generated from the Mask Maps Alpha and Red Channel below in the Inspector. When a Mask Map is assigned, the sliders are subsequently used to remap the Minimum and Maximum values.
With a Normal Map applied, the strength can be modified when adjusting the parameter slider within a range of 0 to 2
You could add additional detail and depth to your glass Material by applying a Normal, such as indentation or scratches.
Within HDRP, a Mask Map is a combination of:
By default, textures imported into Unity use sRGB. Within the Texture Inspector, un-checking “sRGB (Color Texture)” converts the texture to using a Linear Format. As the Mask Map uses Mathematics to generate an output, this texture must be linear.
Что нового в Unity 2018.2
Unity 2018.1 дал старт новому циклу развития игрового движка, привнеся две важные инновационные техники. Совместно со Scriptable Render Pipeline (SRP) и Shader Graph, дающими дизайнерам и разработчикам больше возможностей, и в тоже время новые системы C# Job System, Burst Compiler и Entity Component System делают возможным использование всех ядер процессора без каких-либо сложностей при программировании. Unity 2018.2 основан на этих новшествах и ко всему прочему добавляет еще несколько крутых фич.
Графика
Улучшения Scriptable Render Pipeline (SRP)
В Unity 2018.1 был введена подсистема SRP, которая позволяет полностью контролировать новый процесс визуализации. В новом обновлении были произведены следующие изменения:
SRP batcher
SRP batcher это новая внутренняя система игрового движка Unity для ускорения визуализации на стороне CPU без какого-либо отрицательного эффекта производимого на производительность GPU. Данная система пришла на смену устаревшего кода SRP.
Игры, которые использовали физически обоснованную визуализацию (Physically Based Rendering) часто имели на сцене много разных объектов и мешей и разделяли между собой один шейдер и набор одинаковых ключей, использую при этом разных материалы на каждый объект. SRP batcher дает играм с использованием PBR прирост производительности CPU за счет правильной оптимизации и группировки таких ресурсов.
Данная система работает как с High Definition Render Pipeline (HDRP), так и с Lightweight Render Pipeline (LWRP) на PC с DirectX 11, Metal и на PlayStation 4.
Lightweight Render Pipeline
High Definition Render Pipeline
Предупреждение : Данный процесс визуализации до сих пор находится в стадии глубокой разработки, поэтому не рекомендуется его использовать на реальных проектах.
В новой Unity 2018.2 были привнесены следующие улучшения для HDRP:
Shader Graph
Изменения в Unity 2D
Pixel Perfect Camera (Preview package)
Pixel Perfect Camera позволит вам достичь красивой Pixel-Art графики без каких либо проблем, связанных со сглаживанием результирующего изображения. Спрайты с данной фичей всегда выглядят прекрасно и сохраняют свою первоначальную форму, даже если они находятся в движении.
2D Hexagonal Tilemaps
Появилась возможность использования 6-ти угольной сетки тайлов. Данная функция предназначена в первую очередь для разработки стратегий и для разработки цифровых версий настольных игр.
SVG Importer
Была добавлена поддержка SVG изображений. Теперь можно использовать векторные изображения, которые занимают наименьший объем памяти и имеют прекрасную возможность легко трансформироваться без какой-либо потери качества исходного изображения! После переноса векторного изображения в проект, он конвертируется в набор мешей для 2D спрайта, который может использоваться во всех подсистемах поддерживающий данный тип изображений.
Также был добавлен специальный API для программного управления векторными данными изображений, что позволит творить невероятные вещи.
Addressable Asset System
Addressable Asset System делает легким управление всеми вещами, которые собирают вашу игру, такие как префабы, текстуры, материалы, аудио, анимации и т.д. Вместе с ростом проекта, количество ассетов тоже растет. Пользователи Unity должны ссылаться на них разумно, иначе все в вашей игре перемешается от локальной памяти до распределенного контента и это станет тяжело управляемым.
Стратегия распространения контента, в частности, приводит к сложному управлению, поскольку ссылки на ресурсы, как правило, разрешаются только во время сборки, и пользователям приходится часто сталкиваться с серьезным рефакторингом для внесения изменений.
Новая система Addressable Asset System позволяет вашей команде легко масштабировать контент, вместе с увеличением размера игры. Данная система выделяет три основные проблемы во время runtime управления ассетами: ссылки, пакеты и распределение. Система позволяет простым способом ссылаться на контент, который размещен на локальной машине или загружен в распределенную онлайн систему доставки контента ( CDN), контент автоматически загружается и выгружается по мере необходимости для улучшения управления памятью.
Что такое high definition rp в unity
High Definition Render Pipeline is a new way of rendering that gives us resources to achieve realistic results in Unity. SRPs (Scriptable Render Pipelines) was released in Unity 2018.1 as Preview package, so these features are still not finished.
HDRP brings to Unity a new Lightning system called Physical Light Units (PLU), new Volume settings that contain information about fog, visual environment, shadows, reflections, etc. We can also find some new shaders for HD rendering, especially new Lit shader which is the equivalent of Standard Shader.
Entire HDRP is too much for just one post, so I will focus on Lit shader and all the properties that it contains.
Installation of HDRP into Unity project
The easiest way to add HDRP to your project is just to create a new project with High-Definition RP template.
However, if you want to install HDRP to existing project just follow instructions from Unity:
Lit shader features
Surface Type
First of all, we need to choose the type of our material. Opaque, with which we will get solid material with no light penetration or Transparent, that allows us to make transparent object like glass but with higher performance costs.
Double sided
Check this if you want your shader to display on both sides. When disabled your shader will not render backfaces.
Standard is a basic option with no render changes.
Subsurface scattering is an advanced feature that simulates light penetration. Useful with rendering plants or skin.
HDRP Lit Shader Subsurface scattering
Anisotropy affects reflection on material, useful with metallic materials. I’m using anisotropy on my sample scene I created for this post to achieve some brushed metal feeling.
Iridescence is an effect useful in creating glass or elements like oil stains.
Specular color controls color and strength of specular reflections. Specular replacing Metallic inputs and converts it from slider to a color space because with specular we can change color of our reflections.
Translucent allows us to simulate light transmission through an object. This material type offers less costly solution than Subsurface Scattering but it’s kind a “fake” effect.
Base color + opacity simple RGBA color space with texture input.
Metallic and Smoothness in basic version are sliders that control how material is reflecting environment. It is a rough surface that absorbs light or it’s smooth and reflects light.
Mask Map is a pack of 4 grayscale textures in one RGBA texture, where each channel contains information:
Red Channel – Metallic
Green Channel – Ambient Occlusion
Blue Channel – Detail Map Mask
Alpha Channel – Smoothness
Mask Map affects Metallic and Smothess sliders from above.
Normal Map with strength factor from 0 to 2
Detail Map is a second map that gives us more space to work with details like skin pores etc. Texture input is similar to Mask Map.
Red Channel – Grayscale using Overlay Blending
Green Channel – Normal Map Y channel
Blue Channel – Smoothness
Alpha Channel – Normal Map X channel
Coat Mask a clear coat effect that affects smoothness on surface. Powerful with creating car paint or making surface wet.
In this section, we can control refraction of transparent objects using parameter called Index of Refraction and Refraction Thickness. We can also apply distortion to set some blur to refraction.
These are the most important features that the new HDRP Lit shader introduces to us in Unity 2018.1. I’m using Unity 2018.2.14 and things got better since I tried them at the release. I haven’t noticed any issues or experienced crashes during project work.
In the next part, I will explain how to achieve high quality of rendering. I will focus on tools that I have used to create my sample HDRP scene, so you will see how to put these into practice.