Jetzt verfügbar: 12 Rezepte für beliebte visuelle Effekte mit der Universal Render Pipeline

EDUARDO ORIZ / UNITY TECHNOLOGIESSenior Content Marketing Manager
Jun 29, 2023|10 Min.
Jetzt verfügbar: 12 Rezepte für beliebte visuelle Effekte mit der Universal Render Pipeline
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Unser neues Kochbuch für Universal Render Pipeline (URP)-Effekte steht jetzt zum kostenlosen Download bereit. Dieser Leitfaden enthält 12 Rezepte für beliebte visuelle Effekte, die auf eine Vielzahl von Spielen, Kunststilen und Plattformen angewendet werden können. Machen Sie sich bereit, Renderer-Features, GPU-gesteuerte Meshes, Abziehbilder, volumetrische Materialien und vieles mehr zu erstellen. Sie können es zusammen mit der Einführung in die Universal Render Pipeline für fortgeschrittene Unity-Entwickler verwenden, das eine Fülle von Informationen über die Verwendung der URP für Entwickler bietet, die Projekte mit der integrierten Render-Pipeline entwickelt haben.

Hier finden Sie eine praktische Übersicht über die im Buch enthaltenen Rezepte.

1. Schablonen

Die Renderer-Funktionen bieten Ihnen zahlreiche Möglichkeiten zum Experimentieren mit Beleuchtung und Effekten. Dieses Rezept konzentriert sich auf Stencils und verwendet nur das absolute Minimum an erforderlichem Code. Wenn Sie mit dem Beispielprojekt arbeiten, öffnen Sie die Beispielszene über Scenes > Renderer Features > SmallRoom - Stencil im Editor.

Das Beispielprojekt verwendet das Beispiel "Lupe über dem Schreibtisch". Ziel ist es, die Linse der Lupe so zu verändern, dass man wie bei einem Röntgenbild durch den Schreibtisch hindurch sehen kann. Der Ansatz verwendet eine Kombination aus Ebenenmasken, Shadern und Renderer-Funktionen.

Renderer-Features sind eine großartige Möglichkeit, um dramatische benutzerdefinierte Effekte oder Spielmöglichkeiten zu erzielen.

Laden Sie das GitHub-Beispiel herunter
Schablonen in Aktion: Wenn das Vergrößerungsglas über den Schreibtisch fährt, kann es durch die Schubladen hindurchsehen und zeigt, was sich darin befindet.
Schablonen in Aktion: Wenn das Vergrößerungsglas über den Schreibtisch fährt, kann es durch die Schubladen hindurchsehen und zeigt, was sich darin befindet.
2. Instanzierung

Der Austausch von Daten zwischen CPU und GPU ist ein großer Engpass in der Rendering-Pipeline. Wenn Sie ein Modell haben, das viele Male mit der gleichen Geometrie und dem gleichen Material gerendert werden muss, dann bietet Unity einige großartige Werkzeuge dafür, die im Kapitel Instanzierung des Kochbuchs behandelt werden.

Dieses Rezept verwendet ein Feld voller Gras, um das Konzept der Instanzierung zu veranschaulichen. Es verwendet den SRP Batcher, GPU Instancing, RenderMeshPrimitives und ComputeBuffers.

Ein Grasfeld, gerendert mit einem SRP Batcher-kompatiblen Material
Ein Grasfeld, gerendert mit einem SRP Batcher-kompatiblen Material
3. Schattierung von Toons und Umrissen

Toon- und Outline-Shader werden oft zusammen verwendet und stellen zwei unterschiedliche Herausforderungen dar. Der Toon-Shader nimmt den Kühler, der mit einem URP-kompatiblen Lit-Shader erzeugt werden würde, und gibt ihn in Rampenform aus, anstatt kontinuierliche Farbverläufe zuzulassen, was ein eigenes Beleuchtungsmodell erfordert.

Das Beispiel in diesem Rezept verwendet Shader Graph. Shader Graph unterstützt jedoch keine benutzerdefinierten Beleuchtungen, so dass kein Knoten für den direkten Zugriff auf die Haupt- und Zusatzbeleuchtungen verfügbar ist . Stattdessen können Sie einen benutzerdefinierten Knoten verwenden, um auf diese zuzugreifen.

Im Rezept für Toon und Konturenschattierung finden Sie alle Einzelheiten.

Eine Szene, drei verschiedene Looks: Standardschattierung (links), mit Nachbearbeitung (Mitte) und Schattierung pro Material (rechts)
Eine Szene, drei verschiedene Looks: Standardschattierung (links), mit Nachbearbeitung (Mitte) und Schattierung pro Material (rechts)
4. Ambient Occlusion

Ambient Occlusion ist eine Post-Processing-Technik, die ab Unity 2020.2 verfügbar ist. Dieser Effekt verdunkelt Falten, Löcher, Überschneidungen und nahe beieinander liegende Flächen. In der realen Welt neigen solche Bereiche dazu, das Umgebungslicht zu blockieren oder zu verdecken, wodurch sie dunkler erscheinen.

Sehen Sie, wie Sie mit URP den Echtzeiteffekt Screen Space Ambient Occlusion (SSAO) als Renderer-Feature implementieren können.

Bildschirmraum Ambient Occlusion
Bildschirmraum Ambient Occlusion
5. Aufkleber

Abziehbilder sind eine hervorragende Möglichkeit, Overlays auf einer Oberfläche anzubringen. Sie werden häufig verwendet, um der Spielumgebung visuelle Elemente wie Einschusslöcher oder Reifenprofile hinzuzufügen, während der Spieler mit der Szene interagiert.

Wenn Sie diesem Rezept folgen möchten, werden Sie mit URP Decal Projection-Eigenschaften arbeiten, das Material erstellen und sogar ein Decal mit Code hinzufügen.

Ein neuer Decal Projector in Aktion
Ein neuer Decal Projector in Aktion
6. Wasser

Das Wasserrezept wird in Shader Graph erstellt, um die Schritte leichter zugänglich zu machen. Es wird in drei Stufen gebaut:

  • Erstellen des Aquarells
  • Verschieben von gekachelten Normalen, um der Oberfläche Wavelets hinzuzufügen
  • Hinzufügen einer Verschiebung zu den Scheitelpunktpositionen, um einen Schwellungseffekt zu erzeugen

Dieses Rezept bildet zwar die Grundlage für einen einfachen Wasser-Shader, aber Sie können ihn mit "Ätzende Reflexionen", "Brechung" und "Schaum" erweitern.

7. LUT für Farbkorrekturen

Die Verwendung von LUT-Texturen ist ein effizienter Weg, um dramatische Farbabstufungen zu erstellen, und dieser Ansatz kann in vielen Spielen nützlich sein. Dabei wird ein Filter verwendet, aber die Schritte gelten für alle Filter.

Verwendung von Color Lookup zur Erstellung von Grading-Effekten
Verwendung von Color Lookup zur Erstellung von Grading-Effekten
8. Beleuchtung

Die Beleuchtung mit URP ist ähnlich wie die Verwendung der integrierten Render-Pipeline. Der Hauptunterschied besteht darin, wo die Einstellungen zu finden sind.

Dieses Kapitel des Kochbuchs behandelt verwandte Rezepte für Echtzeit-Beleuchtung und Schatten, einschließlich gebackener und gemischter Beleuchtung mit dem GPU Progressive Lightmapper, Light Probes und Reflection Probes. Sie erhalten genug Anleitungen für ein Fünf-Gänge-Menü!

Ein paar Dinge über Shader und Farbraum sind zu beachten: Bei der Verwendung von Beleuchtung in URP haben Sie die Wahl zwischen einem Lit Shader und einem Simple Lit Shader, was weitgehend eine künstlerische Entscheidung ist. Wenn Sie ein realistisches Rendering wünschen, können Sie den Lit Shader verwenden, aber wenn Sie ein eher stilisiertes Rendering wünschen, können Sie Simple Lit verwenden, um hervorragende Ergebnisse zu erzielen.

Die Diorama-Szene mit gebackener und Echtzeit-Beleuchtung
Die Diorama-Szene mit gebackener und Echtzeit-Beleuchtung
9. Schatten

Schatteneinstellungen werden über ein Renderer-Datenobjekt und ein URP-Asset mit URP festgelegt. Sie können diese Assets verwenden, um die Genauigkeit Ihrer Schatten zu definieren.

Das URP-Vermögen
Das URP-Vermögen

Dieses Rezept enthält Tipps für: Hauptlicht und Schattenauflösung, Schattenkaskaden, Backlichter und mehr.

Texelgröße nach Skaleneinstellung: Im Bild oben links ist die Texelgröße auf 0,5, im Bild oben rechts auf 0,2, im Bild unten links auf 0,1 und im Bild unten rechts auf 0,05 eingestellt.
Texelgröße nach Skaleneinstellung: Im Bild oben links ist die Texelgröße auf 0,5, im Bild oben rechts auf 0,2, im Bild unten links auf 0,1 und im Bild unten rechts auf 0,05 eingestellt.
10. Licht-Sonden

Light Probes speichern die Lichtdaten an einer bestimmten Position innerhalb einer Umgebung, wenn Sie die Beleuchtung durch Klicken auf Generate Lighting über Window > Rendering > Lighting panel backen. Dadurch wird sichergestellt, dass die Beleuchtung eines dynamischen Objekts, das sich durch eine Umgebung bewegt, den Beleuchtungsniveaus entspricht, die von den gebackenen Objekten verwendet werden. In einem dunklen Bereich wird es dunkel sein, in einem hellen Bereich wird es heller sein.

In diesem Rezept erfahren Sie, wie Sie Lichtsonden mit einem codebasierten Ansatz positionieren, um Ihre Bearbeitung zu beschleunigen, wie Sie Reflexionssonden in Ihrer Szene verwenden und wie Sie sie überblenden.

Der Roboter innerhalb und außerhalb der Höhle, wobei die Beleuchtungsstärke durch Lichtsonden beeinflusst wird
Der Roboter innerhalb und außerhalb der Höhle, wobei die Beleuchtungsstärke durch Lichtsonden beeinflusst wird
11. Bildschirmraum Refraktion

Screen Space Refraction verwendet die aktuelle opake Textur, die von der Render-Pipeline erstellt wurde, als Quelltextur, um dem gerenderten Modell Pixel zuzuordnen. Bei dieser Methode und diesem Rezept geht es um die Verformung der UV, die für die Abtastung des Bildes verwendet wird.

Lernen Sie, wie Sie eine Normal Map verwenden, um Brechungseffekte zu erzeugen, und wie Sie einen Brechungseffekt einfärben.

Ein Beispiel für die Refraktion des Bildschirmraums
Ein Beispiel für die Refraktion des Bildschirmraums
12. Volumetrics

Dies ist ein Rezept für die Verwendung von Ray Marching zum Rendern einer 3D-Textur. Unity unterstützt 3D-Texturen, bei denen es sich um eine Reihe von Bildern handelt, die in einem Raster auf einer einzigen Textur angeordnet sind, ähnlich wie bei einem Texturatlas. Der Unterschied ist, dass jedes Bild die gleiche Größe hat. Unter Verwendung eines 3D-UV-Wertes können Sie ein Texel aus dem Bildraster beziehen, wobei UV.Z die Zeile und Spalte des zu verwendenden Einzelbildes definiert.

Sie können auch Houdini für die Erstellung der 3D-Textur verwenden. Alternativen zu einer 3D-Textur sind die Verwendung von mehrschichtigem Perlin-Rauschen oder das Vorbacken einer kachelbaren Rauschtextur mit Unity.

Eine Wolke mit Strahlen marschiert
Eine Wolke mit Strahlen marschiert
Mehr Ressourcen
Das hier gezeigte Titelbild stammt aus PRINCIPLES, einem Abenteuerspiel von COLOPL Creators, der Technologiemarke von COLOPL, Inc. die die Serien Shironeko Project und Quiz RPG entwickelt hat: Die Welt von Mystic Wiz.
Das hier gezeigte Titelbild stammt aus PRINCIPLES, einem Abenteuerspiel von COLOPL Creators, der Technologiemarke von COLOPL, Inc. die die Serien Shironeko Project und Quiz RPG entwickelt hat: Die Welt von Mystic Wiz.

Es gibt viele fortgeschrittene Ressourcen, die von Unity kostenlos zur Verfügung gestellt werden. Wie bereits zu Beginn des Blogposts erwähnt, ist das E-Book Einführung in die Universal Render Pipeline für fortgeschrittene Unity-Entwickler ist ein wertvolles Hilfsmittel für erfahrene Unity-Entwickler und Technical Artists, um ihre Projekte von der Built-in Render Pipeline auf die URP umzustellen.

Alle fortgeschrittenen E-Books und Artikel sind über den Unity Best Practices Hub verfügbar. E-Books finden Sie auch auf der Seite mit der Dokumentation zu fortgeschrittenen bewährten Verfahren.

Download des Kochbuchs