Unity Shader 变体优化案例

以下是一些 Unity Shader 变体优化的实践案例：

案例一：材质纹理切换

原始实现：

#if USE_TEXTURE1
    sampler2D tex1;
#else
    sampler2D tex2;
#endif

void main()
{
    #if USE_TEXTURE1
        color = tex2D(tex1, uv);
    #else
        color = tex2D(tex2, uv);
    #endif
}

优化方案：

将两种纹理的采样结果通过一个参数进行混合，避免使用条件编译。

sampler2D tex1;
sampler2D tex2;

float textureBlend; // 控制纹理混合的参数，0 表示完全使用 tex2，1 表示完全使用 tex1

void main()
{
    color = lerp(tex2D(tex2, uv), tex2D(tex1, uv), textureBlend);
}

案例二：光照模型选择

原始实现：

#if USE_PHONG_LIGHTING
    // Phong 光照计算代码
#else
    // Blinn-Phong 光照计算代码
#endif

优化方案：

创建一个通用的光照函数，通过参数来控制使用哪种光照模型。

float phongFactor; // 0 表示使用 Blinn-Phong，1 表示使用 Phong

void CalculateLighting(out float finalColor)
{
    float phongColor = PhongLighting(...) * phongFactor;
    float blinnPhongColor = BlinnPhongLighting(...) * (1 - phongFactor);
    finalColor = phongColor + blinnPhongColor;
}

案例三：多材质属性组合

原始实现：

#if HAS_PROPERTY1
    float property1Value;
#endif

#if HAS_PROPERTY2
    float property2Value;
#endif

void main()
{
    #if HAS_PROPERTY1
        // 使用 property1Value 的计算
    #endif

    #if HAS_PROPERTY2
        // 使用 property2Value 的计算
    #endif
}

优化方案：

将属性值组合成一个结构体，通过一个标志位来表示是否具有某个属性。

struct MaterialProperties
{
    float property1Value;
    float property2Value;
    bool hasProperty1;
    bool hasProperty2;
};

MaterialProperties materialProps;

void main()
{
    if (materialProps.hasProperty1)
    {
        // 使用 property1Value 的计算
    }

    if (materialProps.hasProperty2)
    {
        // 使用 property2Value 的计算
    }
}

通过这些实践案例，可以有效地减少 Unity Shader 变体的数量，提高性能和开发效率。