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達人專欄
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前言：
可以說是臨時專案需求，原本平凸凸的地形覺得過於單調，當下時間也滿趕的，所以直接把當時正在弄的GPU instance專案腳本移過來使用。
成品草地：
做好玩的粒子模擬:
這個之前文章有稍微提過，並非使用正統粒子模擬，而是使用深度檢測，效果並不好，最近有空會讀粒子模擬的教學，不過完整概念篇幅有點長，實作要等研究所推甄結束了。
建議先備知識：Compute shader製作經驗
文章一樣可以在個人網站觀看。
[3]
Draw Call 優化
在定義Draw Call是什麼之前，先淺談一下Unity的Batching原理會比較好理解。 Unity Batching分為靜態(static)與動態(dynamic)兩種。在處理渲染之前，會透過Batching的動作盡可能將同個材質的物件之網格合併成一個大的網格資料，如此減少Draw call。(若不合併，則一個mesh就會自己吃掉一個Draw call)
Static Batching
可以在inspector看到Static選項，藉此預先設為Static Batching物件，Unity在渲染時就會將同個材質球的物件網格結合成一個大的網格資料，也因此會增加記憶體的需求。
Dynamic Batching
原理同靜態batching，但是對於未預先設為static物件做的處理，且要求物件網格小於300面以下才行。
實做：
Draw Batch的方法:
[3]定義與裝入資料
呼叫渲染
如此會有個問題： (1) DrawMeshInstanced每draw call限制1023個網格、(2)物件的transform資訊得藉由CPU去計算。
GPU Instance
為了繞過DrawMeshInstanced 1023個的限制，可以改使用DrawMeshInstancedIndirect 。
(官方Demo)
使用起來算是簡單，(除非參數有改，否則buffer設定一次即可)。
UpdateBuffers用於填入所需資料進ComputeBuffer 與材質buffer
其中參數比較難理解的是argsBuffer
定義：The GPU buffer containing the arguments for how many instances of this mesh to draw.
內容：Buffer with arguments, bufferWithArgs, has to have five integer numbers at given argsOffset offset: index count per instance, instance count, start index location, base vertex location, start instance location.
必須為長度5的陣列，內容分別為 三角形數量 , instance數量 , 三角形起始index , 頂點索引的偏移 , instance初始位置
通常這樣設定即可：
同理，草地僅是將position的y軸高度設為較小的範圍，使草貼齊地面。
100k面草 100fps，更好的做法是再搭配視錐剔除[5]( 又是個大坑...)。
以上我們透過DrawMeshInstancedIndirect解決了第一個限制的問題，接下來要將移動邏輯交給GPU去解決。
在Compute Shader處理移動
由於我這個是用深度貼圖進行移動判斷，該作法成效不好且也不太正確，但有助於初學Compute Shader。
流程圖
(為求簡化，所以假設Buffer只須設定一次)
主要的Loop邏輯如下：
這裡使用兩種shader，一個是compute shader叫做pointOffsetCS，專門用來算粒子位移；另一個un-lit shader用來製作渲染用的材質球。
由於球體會一直生成，所以得持續做buffer更新
簡單的直線掉落：
材質shader:
透過buffer資料直接改變vertex的世界位置，再投影到viewport空間。跟以往差別在於一個是從object-> view；一個是從world->view空間。
Compute shader做深度判斷
先取得screen的uv，並採樣周遭的深度
使用point的世界座標反推在畫面上的座標：
(WorldToScreenPos方法來源: 【Shader】How To Convert a worldspace Position to ScreenPos(like Camera.WorldToViewportPoint ) - Unity Forum)
移動規則簡單檢查哪個方位可以移動，就往那個方向去。
透過材質球渲染出一個容易做遮罩的顏色：
透過Metaball材質與一些blending做出水的感覺：
最終：
原本是以為只要有兩個角度的深度圖就能大略做到3維的移動，但似乎對移動規則的參數很吃調整，且GPU也不太適合拿去做規則庫的運算(?)，正確的做法還是得去學粒子模擬演算法，在此紀錄與提供一個經驗，僅供參考。
參考文獻與推薦閱讀
- Rendering 19, GPU Instancing, a Unity Tutorial (catlikecoding.com)
- 【unity掃盲】什麼是Draw Call？ 什麼是Batch？_一片的博客-CSDN博客
- Unity GPU Instancing in less than 7 minutes! - YouTube
- 在Unity中使用DrawMeshInstanced和DrawMeshInstancedIndirect批量绘制网格 - 知乎 (zhihu.com)
- Unity实现GPUDriven地形 - 知乎 (zhihu.com)
