Unity CommandBuffer：高效渲染的利器

Unity CommandBuffer：高效渲染的利器 🚀

在 Unity 中，CommandBuffer 是 优化渲染性能 的重要工具。它允许我们 手动控制 GPU 绘制流程，批量提交渲染指令，减少 DrawCall，并实现自定义后处理、动态阴影、特效渲染等功能。

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🔹 一、什么是 CommandBuffer？

简单来说，CommandBuffer 就是一个 GPU 渲染命令列表，它可以：

• 延迟提交 渲染指令（减少 CPU/GPU 负担）。
• 批量执行 DrawCall，避免 CPU 过度调用 API。
• 插入自定义渲染指令（如深度处理、后处理效果）。
• 脱离 GameObject 直接控制渲染（如画辅助线、调试网格）。

🔹 什么时候用？

• 需要 高效绘制大量对象（比如迷雾效果、MiniMap、辅助线）。
• 批量渲染（比如多个同心圆、UI 叠加特效）。
• 后处理效果（比如自定义屏幕后处理 Shader）。
• 需要 不依赖 GameObject 进行渲染（比如网格调试）。

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🔥 二、核心 API（20% 代码解决 80% 问题）

1️⃣ 创建和释放 CommandBuffer

 

 

 

 

 

 

 

 

CommandBuffer commandBuffer = new CommandBuffer { name = "MyBuffer" };

 

 

CommandBuffer 是一个 独立的 GPU 指令列表，需要手动创建，并绑定到 Camera 或 Renderer。

🛑 注意： 创建后必须绑定到 Camera 才能生效：

 

 

 

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Camera.main.AddCommandBuffer(CameraEvent.AfterForwardOpaque, commandBuffer);

 

 

释放时：

 

 

 

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Camera.main.RemoveCommandBuffer(CameraEvent.AfterForwardOpaque, commandBuffer);

commandBuffer.Release(); // 释放 GPU 资源

 

 

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2️⃣ 画 Mesh

CommandBuffer.DrawMesh() 用于绘制网格，适用于 绘制辅助线、调试模型、动态阴影：

 

 

 

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commandBuffer.DrawMesh(myMesh, Matrix4x4.identity, myMaterial, 0, 0);

 

 

参数	作用
myMesh	要绘制的网格
Matrix4x4.identity	物体的世界变换矩阵
myMaterial	渲染时使用的材质
0, 0	子网格索引 & Shader Pass

✅ 例子：绘制多个同心圆

 

 

 

xxxxxxxxxx

 

 

 

 

foreach (float radius in new float[] {10, 20, 50, 100})

{

    Mesh circle = CreateWireCircle(radius);

    commandBuffer.DrawMesh(circle, Matrix4x4.identity, lineMaterial, 0, 0);

}

 

 

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3️⃣ 绑定到 Camera

 

 

 

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Camera.main.AddCommandBuffer(CameraEvent.AfterForwardOpaque, commandBuffer);

 

 

📌 常见绑定点（CameraEvent）：

事件	作用
BeforeForwardOpaque	在不透明物体渲染之前
AfterForwardOpaque	在不透明物体渲染之后（最常用）
BeforeSkybox	在天空盒之前
AfterSkybox	在天空盒之后
BeforeImageEffects	在后处理特效之前

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4️⃣ 清除 & 更新 CommandBuffer

如果需要动态修改 CommandBuffer：

 

 

 

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commandBuffer.Clear();  // 清除之前的命令

commandBuffer.DrawMesh(newMesh, Matrix4x4.identity, newMaterial);

 

 

📌 Clear() vs Release()：

方法	作用
Clear()	清除指令，但 不释放 GPU 资源（可复用）
Release()	彻底删除 CommandBuffer，释放 GPU 资源

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⚡ 三、实战案例

🎯 实战 1：绘制同心圆

目标：使用 CommandBuffer 画出 10m-1000m 的同心圆，并绘制 X/Z 轴辅助线。

 

 

 

x

 

 

using UnityEngine;

using UnityEngine.Rendering;

using System.Collections.Generic;

using Battlehub.RTCommon;

public class DrawGrid : MonoBehaviour

{

    public Material lineMaterial;

    private CommandBuffer commandBuffer;

    private Camera mainCamera;

    private static readonly float[] radii = { 10, 20, 50, 100, 200, 500, 1000 };

    void Start()

    {

        mainCamera = Camera.main;

        commandBuffer = new CommandBuffer { name = "Draw Concentric Circles" };

        // 画同心圆

        foreach (float r in radii)

        {

            Mesh circle = GraphicsUtility.CreateWireCircle(r);

            commandBuffer.DrawMesh(circle, Matrix4x4.identity, lineMaterial, 0, 0);

        }

        // 画X轴 & Z轴

        Mesh axis = CreateWireCircle(1000, 2);

        commandBuffer.DrawMesh(axis, Matrix4x4.TRS(Vector3.zero, Quaternion.Euler(0, 90, 0), Vector3.one), lineMaterial, 0, 0);

        commandBuffer.DrawMesh(axis, Matrix4x4.identity, lineMaterial, 0, 0);

        // 绑定到摄像机

        mainCamera.AddCommandBuffer(CameraEvent.AfterForwardOpaque, commandBuffer);

    }

    public static Mesh CreateWireCircle(float radius = 1, int pointsCount = 64)

    {

        return CreateWireArc(Vector3.zero, radius, pointsCount, 0, Mathf.PI * 2);

    }

    public static Mesh CreateWireArc(Vector3 offset, float radius = 1, int pointsCount = 64, float fromAngle = 0, float toAngle = Mathf.PI * 2)

    {   

        Vector3[] vertices = new Vector3[pointsCount + 1];

        List<int> indices = new List<int>();

        for(int i = 0; i < pointsCount; ++i)

        {

            indices.Add(i);

            indices.Add(i + 1);

        }

        float currentAngle = fromAngle;

        float deltaAngle = toAngle - fromAngle;

        float z = 0.0f;

        float x = Mathf.Cos(currentAngle) * radius;

        float y = Mathf.Sin(currentAngle) * radius;

        Vector3 prevPoint = new Vector3(x, y, z) + offset;

        for (int i = 0; i < pointsCount; i++)

        {

            vertices[i] = prevPoint;

            currentAngle += deltaAngle / pointsCount;

            x = Mathf.Cos(currentAngle) * radius;

            y = Mathf.Sin(currentAngle) * radius;

            Vector3 point = new Vector3(x, y, z) + offset;

            vertices[i + 1] = point;

            prevPoint = point;

        }

        Mesh mesh = new Mesh();

        mesh.vertices = vertices;

        mesh.SetIndices(indices.ToArray(), MeshTopology.Lines, 0);

        return mesh;

    }

    void OnDestroy()

    {

        if (mainCamera != null)

        {

            mainCamera.RemoveCommandBuffer(CameraEvent.AfterForwardOpaque, commandBuffer);

            commandBuffer.Release();

        }

    }

 

 

}

 

 

✅ 结果：场景中始终显示 同心圆 & X/Z 轴，不会随物体销毁而消失。

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⏩ 四、优化 & 陷阱

✅ 最佳实践

• 避免每帧创建 CommandBuffer（使用 Clear() 代替 Release()）。
• 只创建一次 Mesh，避免动态生成（可以用 Dictionary 缓存）。
• 绑定 CommandBuffer 到 Camera，确保其不会被回收。

🚨 常见错误

问题	解决方案
每帧创建新 CommandBuffer	改为 Clear()，只创建一次
Resource ID out of range	确保 CommandBuffer 在 OnDestroy() 里释放
物体绘制后消失	绑定到 Camera，并确保 CommandBuffer 存在

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🎯 总结

🎯 功能	🚀 核心 API
创建 CommandBuffer	new CommandBuffer { name = "MyBuffer" }
绘制网格	DrawMesh(mesh, transform, material)
绑定到 Camera	Camera.main.AddCommandBuffer(event, buffer)
清理 & 释放	commandBuffer.Clear() / Release()

通过掌握 CommandBuffer，你可以 高效渲染复杂图形，降低 DrawCall，让 Unity 项目运行更流畅！ 🚀🔥

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