UnityでgeometryシェーダのSingle Pass Instanced対応方法

Unityの自作シェーダをHoloLens2などのXR環境で動かすと、右目だけ描画されないことがある。
一番簡単な対応方法はレンダリング方式を「Multi Pass」にすること（参考ページ）だが、
パフォーマンスなどの理由で「Single Pass Instanced」方式にシェーダを対応させたい場合に必要な作業についてまとめる。

公式ドキュメントにはvertexシェーダとfragmentシェーダだけの例は載ってるが、geometryシェーダを含むものを作ろうとして難儀したため。

対応方法の原則

各シェーダ関数間でUNITY_VERTEX_INPUT_INSTANCE_IDおよびUNITY_VERTEX_OUTPUT_STEREOの値がうまく受け渡されればよい。
（試してはいないが、おそらくテッセレーションシェーダを書く場合でもこのルールを守ればうまくいくと思われる）
以下、シェーダ関数への入力値をi、出力値をoとする。

構造体への対応

• シェーダ間で受け渡すすべての構造体にUNITY_VERTEX_INPUT_INSTANCE_IDを追加する。
• appdata以外のシェーダ間で受け渡す構造体にUNITY_VERTEX_OUTPUT_STEREOを追加する。

関数への対応

• vertexシェーダでは以下を実行
  • 最初にUNITY_SETUP_INSTANCE_ID(i)を実行
  • どこかでUNITY_INITIALIZE_VERTEX_OUTPUT_STEREO(o)を実行
• vertexシェーダ以外では、iを使う前にUNITY_SETUP_STEREO_EYE_INDEX_POST_VERTEX(i)を実行
• fragmentシェーダ以外で以下を実行
  • UNITY_TRANSFER_INSTANCE_ID(i, o)
  • UNITY_TRANSFER_VERTEX_OUTPUT_STEREO(i, o)

単純なジオメトリシェーダの例

以下はジオメトリシェーダでtriangleをいじりたいような場合の例：

#pragma vertex vert
#pragma geometry geom
#pragma fragment frag

// vertexへの入力構造体
struct appdata
{
    float4 vertex : POSITION;
    float2 uv : TEXCOORD0;
    UNITY_VERTEX_INPUT_INSTANCE_ID
};

//vertexの出力でありgeometryの入力となる構造体
struct v2g
{
    float2 uv : TEXCOORD0;
    UNITY_VERTEX_INPUT_INSTANCE_ID
    UNITY_VERTEX_OUTPUT_STEREO
};

//geometryの出力でありfragmentの入力となる構造体
struct g2f
{
    float2 uv : TEXCOORD0;
    float4 pos : SV_POSITION;
    UNITY_VERTEX_INPUT_INSTANCE_ID
    UNITY_VERTEX_OUTPUT_STEREO
};

v2g vert (appdata v)
{
    v2f o;
    
    UNITY_SETUP_INSTANCE_ID(v);
    UNITY_INITIALIZE_VERTEX_OUTPUT_STEREO(o);
    
    o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
    o.uv = v.uv;
    return o;
}

[maxvertexcount(3)]
void geom(triangle v2g IN[3], inout TriangleStream<g2f> triStream)
{
    g2f o;
 
    // サンプルなので入力をそのまま出力
    for(int j = 0; j < 3; j++)
    {
        v2g i = IN[j];
        // 個々のiとoに対してSingle Pass Instanced対応を実施
        UNITY_SETUP_STEREO_EYE_INDEX_POST_VERTEX(i)
        o.pos = i.pos;
        UNITY_TRANSFER_INSTANCE_ID(i, o);
        UNITY_TRANSFER_VERTEX_OUTPUT_STEREO(i, o);
        triStream.Append(o);
    }
}

UNITY_DECLARE_SCREENSPACE_TEXTURE(_MainTex);

fixed4 frag (g2f i) : SV_Target
{
    UNITY_SETUP_STEREO_EYE_INDEX_POST_VERTEX(i);
    
    fixed4 col = UNITY_SAMPLE_SCREENSPACE_TEXTURE(_MainTex, i.uv);
    
    return col;
}

以上。誰かの役にたてば幸いです。