【URP】Unity渲染层Rendering Layers

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Unity URP 的 Rendering Layers（渲染层）功能是一种精细控制光照影响的机制，允许开发者通过层掩码（Layer Mask）将特定光源与特定 GameObject 关联，实现选择性照明。

‌功能定义与发展历史‌

• ‌定义‌：Rendering Layers 是 URP 基于 HDRP 的 Light Layers 功能演化而来的轻量化实现，通过位掩码（32 位）控制光源与物体的匹配关系。
• ‌发展‌：
  • ‌HDRP 起源‌：最初在 HDRP 中引入，用于影视级光照控制（如仅让特定灯光影响角色）。
  • ‌URP 适配‌：URP 12.0+ 版本整合此功能，简化了实现逻辑，更适合移动端和跨平台项目。

‌核心作用‌

• ‌性能优化‌：避免不必要的灯光计算（如场景中大量灯光仅需影响少数物体）。
• ‌艺术控制‌：实现局部光照效果（如角色高光与环境光分离）。
• ‌动态交互‌：实时切换灯光影响目标（如开关谜题中的灯光区域）。

‌实现流程与参数详解‌

‌启用功能‌

• ‌URP Asset 配置‌：在 URP 资源中勾选 Light Layers 选项。
• ‌光源设置‌：为光源指定 Rendering Layer Mask（如 Layer1）。
• ‌物体设置‌：在 Mesh Renderer 的 Rendering Layer Mask 中选择匹配层（如 Layer1）。

‌参数含义‌

参数	作用	用例
Light Layer Mask	光源影响的层	聚光灯仅照亮 "Enemy" 层
Renderer Layer Mask	物体受光层	角色材质仅响应 "PlayerLight" 层
Additional Lights Per Object	每物体最大受光数	限制移动端每物体最多 4 盏灯

‌底层原理‌

• ‌渲染阶段‌：URP 在 RenderingOpaques 或 RenderingTransparents 阶段，根据 Layer Mask 筛选光源与物体匹配关系。
• ‌Shader 处理‌：在着色器中，通过 _LightLayerMask 变量与物体层掩码进行位运算，剔除不匹配的光照计算。
• ‌性能优化‌：通过 Culling Mask 减少 GPU 提交的灯光数据量。

‌原理示例‌

假设光源掩码为 0010（Layer2），物体掩码为 0101（Layer1+Layer3）：

• ‌位与运算‌：0010 & 0101 = 0000 → 无匹配，物体不受光。
• 若物体掩码改为 0010，则运算结果为 0010 → 受光。

此机制通过 GPU 的逐像素计算实现高效筛选，避免 CPU 端遍历所有光源

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‌完整示例‌

以下代码演示如何通过脚本动态修改 Rendering Layers：

• ‌功能说明‌：

  • 使用 Light2D 或 UniversalAdditionalLightData 组件配置光源层。
  • 通过位运算（1 << n）快速切换层掩码。

• LightLayerController.cs

  using UnityEngine;
  using UnityEngine.Rendering.Universal;
  
  public class LightLayerController : MonoBehaviour
  {
      public Light2D lightSource;
      public MeshRenderer targetRenderer;
  
      void Start()
      {
          // 设置光源仅影响 Layer 2
          lightSource.renderingLayerMask = 1 << 2;
  
          // 设置物体仅接受 Layer 2 的光照
          targetRenderer.renderingLayerMask = 1 << 2;
      }
  }
  

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‌实际用例‌

• ‌解密游戏‌：火把仅照亮可交互物体（Layer3），环境物体（Layer1）不受影响。
• ‌角色特效‌：技能光源（Layer4）仅作用于自身和敌人，避免干扰场景光照。
• ‌性能敏感场景‌：动态禁用远处灯光的渲染层，减少 Shader 计算量。

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