드로우 콜과 배칭의 개념
마테리얼 프로퍼티 값 변경하기
MeshRenderer.material.Set~ 메소드를 통해
스크립트에서 마테리얼 특정 프로퍼티의 값을 실시간으로 변경할 수 있다.
하지만 이렇게 .material에 접근하여 프로퍼티를 수정하면
이런식으로 마테리얼이 개별 인스턴스로 복제되어, 배칭이 깨지게 된다.
(.material에 접근하기만 해도 바로 개별 인스턴스가 생성된다.)
이를 방지할 수 있는 것이 Material Property Block, GPU Instancing이다.
Material Property Block을 이용하여 프로퍼티 값을 수정할 경우,
마테리얼의 복사본을 생성하지 않고 값을 수정할 수 있다.
그리고 GPU Instancing을 적용하면 동일 마테리얼에 대해
드로우콜을 통합하여 동적 배칭을 적용할 수 있다.
1. 프로퍼티 값을 그냥 수정하는 경우
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private MeshRenderer[] renderers;
private void Start()
{
renderers = GetComponentsInChildren<MeshRenderer>();
SetRandomProperty();
}
private void SetRandomProperty()
{
foreach (var r in renderers)
{
r.material.SetColor("_Color", UnityEngine.Random.ColorHSV());
r.material.SetFloat("_Metallic", UnityEngine.Random.Range(0f, 1f));
}
}
[1] GPU Instancing 미적용
- Batches : 172
- 배칭이 전혀 되지 않는다.
[2] GPU Instncing 적용
- Batches : 96
- 일부 배칭된다.
2. Material Property Block을 통해 수정하는 경우
MaterialPropertyBlock 객체를 생성하고,
MaterialPropertyBlock.Set~ 메소드를 통해 프로퍼티 값을 수정한 뒤
MeshRenderer.SetPropertyBlock() 메소드를 통해 수정된 값을 적용한다.
마테리얼마다 MaterialPropertyBlock 객체를 따로 생성해도 되고, 객체를 재사용해도 된다.
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private MeshRenderer[] renderers;
private MaterialPropertyBlock mpb;
private void Start()
{
renderers = GetComponentsInChildren<MeshRenderer>();
mpb = new MaterialPropertyBlock();
SetRandomPropertyWithMPB();
}
private void SetRandomPropertyWithMPB()
{
foreach (var r in renderers)
{
mpb.SetColor("_Color", UnityEngine.Random.ColorHSV());
mpb.SetFloat("_Metallic", UnityEngine.Random.Range(0f, 1f));
r.SetPropertyBlock(mpb);
}
}
[1] GPU Instancing 미적용
- Batches : 172
Material Property Block을 통해 프로퍼티를 수정해도
GPU Instancing을 적용하지 않으면 배칭이 되지 않는다.
[2] GPU Instancing 적용
- Batchs : 52
- 프로퍼티 블록을 쓰지 않는 것보다는 더 많이 배칭된다.
[3] GPU Instancing + Instancing Buffer
스크립트를 통해 수정할 프로퍼티들을 쉐이더에서 Instancing Buffer 내에 선언해준다.
- 기존 쉐이더 코드(Surface Shader 예제)
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fixed4 _Color;
half _Metallic;
void surf (Input IN, inout SurfaceOutputStandard o)
{
fixed4 c = _Color;
o.Metallic = _Metallic;
o.Albedo = c.rgb;
}
- 변경된 쉐이더 코드
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UNITY_INSTANCING_BUFFER_START(Props)
UNITY_DEFINE_INSTANCED_PROP(fixed4, _Color)
UNITY_DEFINE_INSTANCED_PROP(half, _Metallic)
UNITY_INSTANCING_BUFFER_END(Props)
void surf (Input IN, inout SurfaceOutputStandard o)
{
fixed4 c = UNITY_ACCESS_INSTANCED_PROP(Props, _Color);
o.Metallic = UNITY_ACCESS_INSTANCED_PROP(Props, _Metallic);
o.Albedo = c.rgb;
}
- 참고 : Vertex/Fragment Shader 예제
- Batches : 8
- 이제 완벽히 배칭되는 것을 확인할 수 있다.
결론
프로퍼티 값을 스크립트에서 수정하면서 동적 배칭을 적용하기 위해서는
- 수정할 프로퍼티를 쉐이더에서
Instancing Buffer내에 선언한다. - 마테리얼에서
Enable GPU Instancing에 체크한다. - 스크립트에서
Material Property Block을 통해 값을 수정한다.
주의사항
- 런타임에 정적 배칭 대상의 프로퍼티 값을 수정하면 배칭이 완전히 깨져버린다.
- 따라서 런타임에 프로퍼티 값을 수정할 대상에는 동적 배칭을 적용해야 한다.