在使用GPU Instancing时，如果要给每个物体设置不同的贴图，直觉的想法是使用 MaterialPropertyBlock对象设置一个Texture对象数组，类似 GPU Instancing测试 这篇里写给每个物体设置不同颜色的方式(MaterialPropertyBlock.SetVectorArray)，如果有一个MaterialPropertyBlock.SetTextureArray之类的方法就完美了，但是实际上并没有，所以需要用其他方式来实现，这时候应该让 Texture2DArray 来发挥作用。
效果：每次点击按钮传递一个不同的Index到Shader，用来从Texture2DArray中读取不同的图片。
使用了四张图
每次点击传递不同的Index到Shader
Texture2DArray 类
看名字可以大概猜到这个类的对象可以包含多个Texture2D对象，类似Texture2D对象的数组。用Texture2DArray对象来实现给每个物体一个不同的贴图的思路是:
- 在C#中定义一个Texture2D数组
- 再定义一个Texture2DArray对象，用Texture2D数组内容来初始化Texture2DArray对象
- 把Texture2DArray对象作为Texture传递给Shader
- 通过一个索引值(_Index)来控制Shader中读取Texture2DArray对象里的哪一张图
思路清晰以后就直接上代码:
using UnityEngine;
using UnityEngine.Rendering;
public class Tex2DArrayTest : MonoBehaviour
{
public MeshRenderer render;
public Texture2D[] textures;
public ECopyTexMethpd copyTexMethod; // 把Texrure2D信息拷贝到Texture2DArray对象中使用的方式 //
public enum ECopyTexMethpd
{
CopyTexture = 0, // 使用 Graphics.CopyTexture 方法 //
SetPexels = 1, // 使用 Texture2DArray.SetPixels 方法 //
}
private Material m_mat;
void Start()
{
if (textures == null || textures.Length == 0)
{
enabled = false;
return;
}
if (SystemInfo.copyTextureSupport == CopyTextureSupport.None ||
!SystemInfo.supports2DArrayTextures)
{
enabled = false;
return;
}
Texture2DArray texArr = new Texture2DArray(textures[0].width, textures[0].width, textures.Length, textures[0].format, false, false);
// 结论 //
// Graphics.CopyTexture耗时(单位:Tick): 5914, 8092, 6807, 5706, 5993, 5865, 6104, 5780 //
// Texture2DArray.SetPixels耗时(单位:Tick): 253608, 255041, 225135, 256947, 260036, 295523, 250641, 266044 //
// Graphics.CopyTexture 明显快于 Texture2DArray.SetPixels 方法 //
// Texture2DArray.SetPixels 方法的耗时大约是 Graphics.CopyTexture 的50倍左右 //
// Texture2DArray.SetPixels 耗时的原因是需要把像素数据从cpu传到gpu, 原文: Call Apply to actually upload the changed pixels to the graphics card //
// 而Graphics.CopyTexture只在gpu端进行操作, 原文: operates on GPU-side data exclusively //
// using (Timer timer = new Timer(Timer.ETimerLogType.Tick))
//{
if (copyTexMethod == ECopyTexMethpd.CopyTexture)
{
for (int i = 0; i < textures.Length; i++)
{
// 以下两行都可以 //
//Graphics.CopyTexture(textures[i], 0, texArr, i);
Graphics.CopyTexture(textures[i], 0, 0, texArr, i, 0);
}
}
else if (copyTexMethod == ECopyTexMethpd.SetPexels)
{
for (int i = 0; i < textures.Length; i++)
{
// 以下两行都可以 //
//texArr.SetPixels(textures[i].GetPixels(), i);
texArr.SetPixels(textures[i].GetPixels(), i, 0);
}
texArr.Apply();
}
//}
texArr.wrapMode = TextureWrapMode.Clamp;
texArr.filterMode = FilterMode.Bilinear;
m_mat = render.material;
m_mat.SetTexture("_TexArr", texArr);
m_mat.SetFloat("_Index", Random.Range(0, textures.Length));
//AssetDatabase.CreateAsset(texArr, "Assets/RogueX/Prefab/texArray.asset");
}
void OnGUI()
{
if (GUI.Button(new Rect(0, 0, 200, 100), "Change Texture"))
{
m_mat.SetFloat("_Index", Random.Range(0, textures.Length));
}
}
}
Shader部分:
Shader "MJ/Texture2DArray"
{
Properties
{
_TexArr ("Texture Array", 2DArray) = "" {}
_Index("Texture Array Index", Range(0,4)) = 0
}
SubShader
{
Tags { "Queue"="Geometry" "RenderType"="Opaque" }
LOD 100
Pass
{
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "UnityCG.cginc"
// 会提示警告: Unrecognized #pragma directive: require at line 24
// #pragma require 2darray
UNITY_DECLARE_TEX2DARRAY(_TexArr);
int _Index;
struct appdata
{
float4 vertex : POSITION;
float3 uv : TEXCOORD0;
};
struct v2f
{
float4 pos : SV_POSITION;
float3 uv : TEXCOORD0;
};
v2f vert (appdata v)
{
v2f o;
o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.uv = v.uv;
return o;
}
fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
{
return UNITY_SAMPLE_TEX2DARRAY(_TexArr, float3(i.uv.xy, _Index));
}
ENDCG
}
}
Fallback Off
}
需要注意的地方有:
- Texture2DArray使用的图片需要保证大小相同，格式一致，并且开启了 read/write enabled 选项
- Graphics.CopyTexture和Texture2DArray.SetPixels，这两种方法都可以把图像信息传给Texture2DArray对象的每一个子Texture2D。整体上Graphics.CopyTexture 方法要比 Texture2DArray.SetPixels 快的多，大概是40到50倍的样子，原因大概是 Graphics.CopyTexture 只在GPU端进行操作，而Texture2DArray.SetPixels在CPU端操作，操作结束后需要调用Apply方法把图片数据传给GPU，所以比较耗时，Texture2DArray.Apply文档 中也建议如果不需要在CPU上读取像素信息的话建议使用更快的 Graphics.CopyTexture 方法。
参考链接:
: https://www.reddit.com/r/Unity3D/comments/6uueox/gpu_instancing_texture2darray/
: https://forum.unity.com/threads/instance-of-texture.500408/
: https://docs.unity3d.com/Manual/SL-TextureArrays.html
: https://docs.unity3d.com/ScriptReference/Texture2DArray.Apply.html
: https://docs.unity3d.com/ScriptReference/Graphics.CopyTexture.html
: https://blog.csdn.net/aa20274270/article/details/64923942
: https://www.cnblogs.com/hont/p/7258615.html
