Unity中Shader是否可以热更新的测试

在unity的资源中,shader是比较特殊的一类。主要有下面几个疑问

1. Shader算是代码,并且需要编译。那么是否可以热更新?

2. AB中加载进来的shader是否可以通过shader.Find(名称)来索引?

3.在使用shader_feature关键字后,build时忽略的变种是否要在运行时编译?

4.预编译shader cache的存储位置究竟在哪里?

 

直接补充最终结论:

1. shader可以热更新。

2. 使用multi_compile生成Shader Variant时,材质可以直接热更新。

3. 使用shader_feature生成Shader Variant时,可以使用ShaderVariantCollection来记录所有使用到的变种,实现材质更新。(目前仍有bug,必须将shader、SVC和所有材质放在一个AB中)

4. 不要用Shader.Find找自己包里的shader,使用AssetBundle.LoadAsset<Shader>()

5. shadercache随材质存储,材质可以热更新。

 

 

针对以上问题我做了一系列测试,记录如下:

 

测试一:

准备一个shader ,一个材质,一个cube做的prefab,各自打成一个AB。

在一个空场景中用脚本按如下顺序加载:

shaderAB->materialAB->prefabAB->prefab->GameObject。显示正常。

(事实上只要保证prefabAB->prefab->GameObject的顺序,materialAB和shaderAB在同一函数的任意位置都可以。Unity应该是延迟处理了资源的引用关系)

修改shader,打成新的ab,改名或者另存为备用。

发布以后,在文件夹中找到对应的shaderAB,使用新的shaderAB替换。

重新启动,效果已经更新。

结论一: shader可以热更新!

测试平台:android和pc standalone

代码稍作修改可以在运行时实现热更新。

 

测试二:

准备3个shader,引用同一个头文件。shader和cginc全部进入一个ab里。

运行时先加载shaderAB,然后用一个按钮切换shader

结果如下表:

 

热更新前

热更新后

Shader.Find

正常(原shader)

错误(shader丢失)[1]

AssetBundle.LoadAsset[2]

正常(原shader)

正常(新shader)

[1]    在Standalone或者移动平台上会有shader丢失;在Editor模式下会使用旧的shader,仔细分析后猜测是在Editor模式下,shader.Find的查找顺序如下:已加载的 AssetBundle->Shader源文件。而在发布平台上,由于没有散的shader源文件,所以直接丢失。

[2]    AssetBundle.LoadAsset的路径要使用Manifest中记载的路径,如下形式:

        Assets/Shaders/Src/shaderTest2.shader

结论二:可以在运行时手动替换上AB中的shader,但必须使用AssetBundle.LoadAsset

·可以使用cginc头文件!

·可以使用文件夹管理Shader!

·最好完全不使用Shader.Find,除非你100%确定这个shader不会热更新。

关于Shader.Find,个人猜测如下:

Unity内部使用一个字典或者HashSet来支持Shader.Find,这里暂且叫它ShaderMap。ShaderMap的键是ShaderLab语法中的名字;值是Shader文件的GUID。

ShaderMap生成于Build项目时,保存了来自三个地方的shader cache引用关系:

1.      Resources中的shader或Resources其中其他资源引用到的shader

2.      任意场景中引用到的shader

3.      StreamingAssets中Asset Bundle内的Shader

         运行时使用ShaderFind,只能找到这些Shader,如果对应GUID的shader不存在,查找就会失败,即使热更新后加入了新的Asset Bundle中含有同名Shader(即ShaderLab语法同名)。

4.      目前没有办法在发布以后动态更新ShaderMap。

  

 

测试三:

准备两个同样的shader,设定好#ifdef FEATURE,其一使用multi_compile,其二使用shader_feature

准备四个材质,分别对应

·multi_compile      FEATURE on

·multi_compile      FEATURE off

·shader_feature   FEATURE on

·shader_feature   FEATURE off

所有shader打成一个ab, 所有material打成一个ab

在运行时切换4个材质。结果如下:

·multi_compile   FEATURE off

正常

·multi_compile   FEATURE on

正常

·shader_feature  FEATURE off

正常

·shader_feature  FEATURE on

错误(和shader_feature  FEATURE off一样)

 

结论三:

·使用shader_feature的uber shader无法热更新!(结论已更新)

·若将shader存储于自定义AB时,仅按照所有shader_feature都没有定义的方式来编译。并且不会汇报这个编译过程中的任何错误!(如:在shader中定义了shader_feature A B;并且依赖于A、B二者任一必须定义的话,编译就会出错。)

·Unity并不会在发布平台上编译缺失的变种。(直接拿个现有的变种凑数?)

 

测试四

放弃热更新shader,检查在使用shader_feature的时候,材质能否热更新。即能否在热更新时生成缺失的变种。

准备一个uber shader。再来3个材质,各使用不同的变种,并分别打成m1,m2,m3三个包。发布时仅选择m1发布,然后在运行时热更新,使用m2,m3替换m1,显示效果达到预期。

这时候注意到m1,m2,m3体积分别为11,9,11KB,应该不只是存有shader引用和相关参数。因此再将m1,m2,m3打为一个ab,体积为11kb。

结论四:

·在shader进入mainAssets的前提下,材质可以热更新。

·shader cache随material ab存储,多个引用了同样shader(变种)的材质会重复存储cache。

 

更新测试五

使用ShaderVariantCollection,记录所有用到的variant。

将SVC和shader打入一个ShaderAB。

将材质打成MaterialAB

运行时加载ShaderAB,取SVC,WarmUp,再加载MaterialAB。结果丢失部分variant

 

更换分包方式,SVC、shader和Material打成一个包。一切正常。

结论五:

·使用ShaderVariantCollection可以做到带变种的材质更新。

·目前版本(5.6.0和5.5.2)依然有bug,必须将SVC、shader和所有对应材质放在一起才能做到可热更新。

 

 

备注:

·为了测试,我用HFS配置了局域网http服务器,只要在同一个无线网端下,pc和手机都能访问,配合不同平台的AB分文件夹管理,所有平台都能同步看到效果。

 ·ab.Unload()会把ab设为null!

 ·cginc头文件修改后,所有用到的shader必须手动import一次以强制重新编译!

测试二用到的工程(AB和热更新)

 

参考资料:

·hfs使用介绍:http://bbs.feng.com/read-htm-tid-2234118.html

·ab模型:http://www.cnblogs.com/88999660/archive/2013/03/15/2961663.html

·www禁用cache方法:http://answers.unity3d.com/questions/209078/disable-cache-for-www.html

 

posted @ 2017-02-24 18:16 潜水的牛 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏