URP采样CubeMap

### Unity URP 中采样 CubeMap 的方法 在 Unity 的 Universal Render Pipeline (URP) 中，采样 CubeMap 是一种常见的操作，通常用于环境反射、天空盒渲染或其他基于方向的光照效果。以下是关于如何在 URP 中实现 CubeMap 采样的详细说明。 #### 使用 Shader 实现 CubeMap 采样 为了在 URP 中采样 CubeMap，可以编写自定义着色器并利用 HLSL 或 CG 语言中的 `texCUBE` 函数来完成这一任务。下面是一个简单的示例： ```hlsl Shader "Custom/CubeMapSample" { Properties { _CubeMap ("Environment Cubemap", CUBEMAP) = "" {} } SubShader { Tags { "RenderType"="Opaque" } Pass { HLSLPROGRAM #pragma vertex vert #pragma fragment frag // Include necessary libraries #include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Core.hlsl" struct appdata { float4 vertex : POSITION; float3 normal : NORMAL; // Normal vector used for reflection calculation. }; struct v2f { float4 positionCS : SV_POSITION; float3 worldNormal : TEXCOORD0; // World space normal. float3 viewDirWS : TEXCOORD1; // View direction in world space. }; TEXTURECUBE(_CubeMap); SAMPLER(sampler_CubeMap); CBUFFER_START(UnityPerMaterial) float4 _CubeMap_ST; CBUFFER_END v2f vert(appdata input) { v2f output; // Transform vertex from object space to clip space. output.positionCS = TransformObjectToHClip(input.vertex.xyz); // Transform normal and calculate view direction in world space. output.worldNormal = TransformObjectToWorldNormal(input.normal); output.viewDirWS = GetWorldSpaceViewDir(input.vertex.xyz); return output; } half4 frag(v2f input) : SV_Target { // Calculate the reflection vector based on the view direction and surface normal. float3 reflectDir = normalize(reflect(-input.viewDirWS, input.worldNormal)); // Sample the cubemap using the reflection vector. half4 color = SAMPLE_TEXTURE_CUBE(_CubeMap, sampler_CubeMap, reflectDir); return color; } ENDHLSL } } } ``` 此代码片段展示了如何通过计算法线和视图方向之间的反射向量来采样 CubeMap[^2]。具体来说： - `_CubeMap` 定义了一个立方体贴图资源。 - 在顶点着色器中，将对象空间下的法线转换到世界空间下，并计算观察方向。 - 片段着色器中使用 `reflect()` 函数生成反射矢量，并将其传递给 `SAMPLE_TEXTURE_CUBE` 进行采样[^3]。 #### 配置材质与场景设置 创建一个新的材质并将上述着色器分配给它。随后，在该材质属性面板中加载所需的 CubeMap 资源。最后，将这个材质应用至目标模型或物体即可看到实时的效果。 另外需要注意的是，在某些情况下可能还需要调整摄像机或者灯光的相关参数以确保最终呈现出来的视觉效果符合预期[^4]。 #### 性能优化建议 当处理大量动态对象时可能会遇到性能瓶颈问题因此考虑以下几个方面来进行优化: - 尽量减少不必要的贴图切换次数； - 合理安排LOD(Level Of Detail)，对于远离镜头的对象降低其细节程度从而减轻GPU负担； - 如果允许的话尝试预计算静态反射信息而不是每次运行时都重新计算一遍；