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简介 ​

着色器变体（Shader Variants）技术的目的是通过生成和管理多个版本的 着色器（Shader），以适应不同的渲染需求和条件，从而提高渲染效率和灵活性。着色器变体（Shader Variants）技术在现代图形渲染中非常重要，特别是在处理复杂的材质和效果时。

作用 ​

  • 适应不同的渲染条件。不同的渲染条件（如光照模式、材质属性、阴影效果等）可能需要不同的 着色器（Shader）代码。您可以通过着色器变体根据这些条件生成合适的 着色器（Shader）版本。

  • 优化性能。通过生成特定条件下的 着色器（Shader），可以避免在运行时进行不必要的计算，从而提高渲染性能。

  • 简化代码管理。将不同条件下的 着色器（Shader）逻辑集中在一个 着色器（Shader）资产中，通过预处理器指令生成不同的变体，简化了代码管理。

创建变体 ​

  • 定义预处理宏，在着色器代码中使用预处理器宏（如 #ifdef、#ifndef、#elif 等）来定义不同的代码路径。

  • 根据不同的条件组合生成多个 着色器变体（Shader Variants）。每个变体对应一个特定的条件组合，且对应唯一的 关键词（Key Word）作为该变体的索引。

  • 编译生成的 着色器变体（Shader Variants），并将其缓存以便在运行时快速切换。

  • 在运行时，根据当前的渲染条件选择合适的 着色器变体（Shader Variants）进行渲染。

例如需要定义 关键词（Key Word）为 TEST_FEATURE 的变体，在着色器代码中添加如下代码：

c++
//这里也可以使用 #ifdef TEST_FEATURE;
#if defined(TEST_FEATURE)
    //这里编辑当判断已经套用关键词为 TEST_FEATURE 的变体后做出的变体计算;
#endif

优缺点 ​

优点 ​

  • 可以根据不同的渲染条件生成合适的 着色器（Shader）版本，让同一份 着色器（Shader）资产适应多种渲染需求，简化了代码管理。

  • 通过生成特定条件下的优化 着色器（Shader），避免不必要的计算，提高渲染性能。

缺点 ​

  • 生成和编译多个 着色器变体（Shader Variants）可能会增加编译时间，特别是在有大量条件组合时。

  • 缓存多个 着色器变体（Shader Variants）会增加内存占用，特别是在有大量变体时。

  • 管理和维护多个着色器变体可能会增加代码的复杂性，特别是在有大量条件组合时。

着色器变体数量 ​

SandMod 着色器（Shader）一共允许您自定义最多 32 个变体，当超过这个值时，着色器（Shader）编译会失败。

【Shader_Variants001.png】
图中所示为 SandMod 内置变体的占用与可自定义变体的空间描述。