UnityのScriptable Render Pipeline(SRP)でライトの情報を取り出すメモ

前回、SRPの最初の導入を行ってみました。
https://qiita.com/Shibash/items/d6bdfc956859138ad6ff

前回の結果画面を見てみると、のっぺりしていて立体感がありません。
なので、立体感を出すために、簡単にライティングをしてみます。

Unityが用意しているUniversalRPは、いつも通りSpotLightやDirectionalLightを利用することが出来ます。

同じように、UnityのDirecitonal Lightの情報を使うようにして、ライティングを行わせるには
どうすれば良いかメモ書きです。

Unityバージョンは2019.3.0b6
com.unity.render-pipelines.core 7.1.1
com.unity.render-pipelines.lightweight 7.1.1
com.unity.render-pipelines.universal 7.1.1

シェーダの改良

ライティングを行うために、前回のシェーダの改良を行います。
長くなるので内容は割愛しますが、少なくともシェーダにライトが持つ方向などのパラメータを渡す必要があります。

コードを確認

・ライトの情報をシェーダに渡している箇所はどこなのか？

ForwardLightsクラスのSetupMainLightConstants関数がその処理を行っていそうです

Vector4 lightPos, lightColor, lightAttenuation, lightSpotDir, lightOcclusionChannel;
InitializeLightConstants(lightData.visibleLights, lightData.mainLightIndex, out lightPos, out lightColor, out 
lightAttenuation, out lightSpotDir, out lightOcclusionChannel);
cmd.SetGlobalVector(LightConstantBuffer._MainLightPosition, lightPos);
cmd.SetGlobalVector(LightConstantBuffer._MainLightColor, lightColor);

cmdはCommandBufferで、このクラスを通してシェーダの変数を渡すことが出来ます。
CommandBufferPoolというクラスに、CommandBufferの管理を行わせていて
プールして使いまわすようにしているようです。

・ライトの情報を取得しているところはどこなのか？

LightData構造体が、VisibleLightという構造体を持っています。
UniversalPipelineのInitializeRenderingDataで受け取っていてCullingResultsから取り出せるようです。

var visibleLights = cullResults.visibleLights;

これは前回の記事で行った、カリング結果にデータが入ってきています。
https://qiita.com/Shibash/items/d6bdfc956859138ad6ff

ライティングの方向はShadowUtilsのSetupShadowCasterConstantBuffer関数で渡しているようです。
行列の内部に含まれるデータの扱いは、以下の記事が参考になります。
http://marupeke296.sakura.ne.jp/DXG_No39_WorldMatrixInformation.html

Vector3 lightDirection = -shadowLight.localToWorldMatrix.GetColumn(2);
cmd.SetGlobalVector("_ShadowBias", shadowBias);
cmd.SetGlobalVector("_LightDirection", new Vector4(lightDirection.x, lightDirection.y, lightDirection.z, 0.0f));

まとめ

以下の２つを押さえておけば、ライトの情報を取り出してシェーダに渡すことが出来ました。
・CommandBufferを使って、シェーダのグローバル変数を渡すことが出来る。
・ライト情報はCullingResultが持っている。

Directionalライト

Directional、Spot、Pointライト

参考サイト

ほぼほぼ自分メモになってしまいましたが
以下に、SRPを利用したライティングがしっかりまとめられているので、こちらを読めば色々出来ると思います。
https://catlikecoding.com/unity/tutorials/scriptable-render-pipeline/lights/

↓ちょっと新しい版
https://catlikecoding.com/unity/tutorials/custom-srp/directional-lights/