このページでは、ディファードシェーディング レンダリングパス を詳しく説明します。技術的な概要の紹介については wikipedia を参照してください。
ディファードシェーディングを使用する場合、オブジェクトに影響を与えることができるライトの数に制限はありません。すべてのライトは、ピクセルごとに評価されます。つまり、それらがすべて法線マップ等と正しく相互作用することを意味します。さらに、すべてのライトは、クッキーと影を設定することができます。
ディファードシェーディングには、ライティングの処理オーバーヘッドは光が照らすピクセル数に比例するという利点があります。これはオブジェクトを照らす数に関係なく、シーンの中の光のボリュームのサイズによって決定されます。したがって、パフォーマンスは、明りを小さくすることによって向上します。また、ディファードシェーディングは非常に一貫性のある予測可能な動作をします。光の効果はピクセルごとに計算されるので、大きな三角形で失敗するライティングの計算はありません。
不利な面は、ディファードシェーディングは、アンチエイリアシングのための実際のサポートがなく、半透明のオブジェクトを処理することはできないことです（これらは、フォワードレンダリング を使用してレンダリングされます）。さらに、メッシュレンダラーの Receive Shadows フラグにはサポートがありません。そのため、カリングマスクは限られており、 4つまでしか使用できません。つまり、カリングレイヤーマスクは、少なくとも、すべてのレイヤー数から 4つのレイヤーを引いた数です。よって、32レイヤーなら28を設定しなければなりません。そうしないと、グラフィックスのアーティファクトが発生します。
Multiple Render Targets (MRT)、Shader Model 3.0 (またはそれ以降)、深度レンダーテクスチャへのサポートを伴うグラフィックカードが必要です。2006年以降に作られた GeForce 8xxx、Radeon X2400、Intel G45 などをはじめとする、ほとんどの PC グラフィックスカードはディファードシェーディングをサポートします。
モバイルでは、ディファードシェーディングは、最低 OpenGL ES 3.0 を実行するすべてのデバイスでサポートされます。
注意: ディファードレンダリングは、平行投影ではサポートされないため、設定されている場合は、カメラは常にフォワードレンダリングを使用します。
ディファードシェーディングでは、リアルタイムライトのレンダリングのオーバーヘッドは、ライトが照らすピクセル数に比例し、シーンの複雑さには依存しません 。そのため、小さな点やスポットライトをレンダリングするのは非常に負荷が軽く、それらが全部、または、部分的にシーンのオブジェクトによって塞がれる場合、さらに負荷が軽くなります。
もちろん、影のないライトよりも影のあるライトがはるかに高価です。ディファードシェーディングでは、影を投影するオブジェクトは、影を投影するライトごとに 1 回以上レンダリングされる必要があります。さらには、影を適用するライティングシェーダーは、影を無効化した場合と比べて、レンダリングオーバーヘッドが大きくなります。
ディファードシェーディングをサポートしないシェーダーを持つオブジェクトは、ディファードシェーディングが終了した後に フォワードレンダリング パスを使ってレンダリングされます。
ジオメトリバッファ(G バッファ) のレンダーターゲット (RT0 - RT4) のデフォルトレイアウトは、以下のとおりです。データタイプは各レンダーターゲットのさまざまなチャンネルに配置されます。括弧内に使用されるチャンネルを表示します。
ですから、デフォルト g-buffer レイアウトは、160ビット/ピクセル (non-HDR) または、192ビット/ピクセル（HDR）があります。
混合ライティングに シャドウマスク または ディスタンスシャドウマスク モードを使用するとき、5番目のターゲットを使用します。
したがって、G バッファレイアウトは、192 ビット/ピクセル (非 HDR) または、224 ビット/ピクセル (HDR) になります。
ハードウェアが 5 つのレンダーターゲットを同時にサポートしない場合は、シャドウマスクを使用するオブジェクトはフォワードレンダリングパスにフォールバックします。 カメラが HDR を使っていないとき、エミッションとライティングバッファ (RT3) は対数的にコード化され、ARGB32 テクスチャで通常可能であるよりも大きなダイナミックレンジを提供します。
カメラが HDRレンダリングを使用するとき、エミッション + ライティングバッファ (RT3) のために別のレンダーターゲットは作成されません。代わりに、カメラがレンダリングするレンダーターゲット (これがイメージエフェクトに渡されます) が RT3 として使用されます。
G バッファパスは、それぞれのオブジェクトを 1 度レンダリングします。ディフューズ色、スペキュラー色、サーフェスのスムースネス 、ワールド空間法線と、エミッション + アンビエント + リフレクション + ライトマップは、G バッファテクスチャにレンダリングされています。G バッファテクスチャはシェーダーにより、後のアクセスのためにグローバルシェーダーのプロパティーとして設定されています( CameraGBufferTexture0 から CameraGBufferTexture3 )。
ライティングパスは、G バッファや深度に基づいてライティングを計算します。ライティングは、スクリーンスペースで計算するので、それを処理するために要する時間は、シーンの複雑さとは無関係です。ライティングはエミッションバッファに加えられます。
カメラのニアクリッププレーンと交差しないポイントライトやスポットライトは、シーンに対する Z バッファのテストを有効にして、3D 形状としてレンダリングされます。これにより一部あるいは全体が塞がれたポイントライトやスポットライトのレンダリングの負荷は、非常に少なくなります。ニアクリッププレーンと交差するディレクショナルライト、ポイントライト、スポットライトはフルスクリーンの四角形としてレンダリングされます。
ライトの影が有効化されている場合、それらもレンダリングされパスに適用されます。影をレンダリングするのにも処理がかかることに注意してください。shadow caster（影の投影）もレンダリングする必要があり、より複雑なライトシェーダーも適用する必要があります。
Lighting モデルだけが利用可能なのが標準です。異なるモデルを使う場合、“Assets” フォルダー内の “Resources” フォルダーの中の Built-in shaders から、Internal-DeferredShading.shader ファイルの修正バージョンを配置することにより、照明パスシェーダーを変更することができます。そして、Edit->Project Settings->Graphics のメニューから Graphics ウィンドウを開き、“Deferred” のドロップダウン リストから “Custom Shader” を選択します。表示されたフィールドに使用するシェーダーをアタッチすることで使うことができます。
2017–06–08 編集レビュー 無しにパブリッシュされたページ
Light Modes (Shadowmask と Distance Shadowmask) 5.6 に追加