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低レベルネイティブプラグインのレンダリング拡張

低レベルネイティブプラグインインターフェース

基本的なスクリプトのインターフェースに加えて、プラグイン は Unity 上で発生した特定のイベントをコールバックで受け取ることができます。これはよく、プラグインで低レベルのレンダリングを実装し、Unity のマルチスレッドレンダリングで使用できるようにするために使用されます。

Unity が公開しているインターフェースを定義するヘッダーは、エディターと一緒に提供されています。

インターフェース レジストリ

プラグインは、主要な Unity イベントを扱うために UnityPluginLoadUnityPluginUnload をエクスポートします。正しい署名は IUnityInterface.h を参照してください。 IUnityInterfaces は、追加的な Unity API にアクセスするためにプラグインに提供されます。

# include "IUnityInterface.h"
# include "IUnityGraphics.h"
// Unity プラグインロードイベント
extern "C" void UNITY_INTERFACE_EXPORT UNITY_INTERFACE_API
    UnityPluginLoad(IUnityInterfaces* unityInterfaces)
{
    IUnityGraphics* graphics = unityInterfaces->Get<IUnityGraphics>();
}

グラフィックデバイスへのアクセス

プラグインは、 IUnityGraphics インターフェースを取得することでジェネリックのデバイス機能にアクセスできます。古いバージョンの Unity では、 グラフィックスデバイス上のイベントに関する通知を受け取るには UnitySetGraphicsDevice 関数をエクスポートする必要がありました。 Unity 5.2 からは、新しい IUnityGraphics インターフェース(IUnityGraphics.h にあります)でコールバックを登録することが可能となっています。

# include "IUnityInterface.h"
# include "IUnityGraphics.h"

static IUnityInterfaces* s_UnityInterfaces = NULL;
static IUnityGraphics* s_Graphics = NULL;
static UnityGfxRenderer s_RendererType = kUnityGfxRendererNull;

// Unity プラグインロードイベント
extern "C" void UNITY_INTERFACE_EXPORT UNITY_INTERFACE_API
    UnityPluginLoad(IUnityInterfaces* unityInterfaces)
{
    s_UnityInterfaces = unityInterfaces;
    s_Graphics = unityInterfaces->Get<IUnityGraphics>();

    s_Graphics->RegisterDeviceEventCallback(OnGraphicsDeviceEvent);

    // OnGraphicsDeviceEvent(initialize) をプラグインのロードに手動で実行して
    // グラフィックスデバイスがすでに初期化されている場合でもイベントを逃さないようにします
    OnGraphicsDeviceEvent(kUnityGfxDeviceEventInitialize);
}

// Unity プラグインアンロードイベント
extern "C" void UNITY_INTERFACE_EXPORT UNITY_INTERFACE_API
    UnityPluginUnload()
{
    s_Graphics->UnregisterDeviceEventCallback(OnGraphicsDeviceEvent);
}

static void UNITY_INTERFACE_API
    OnGraphicsDeviceEvent(UnityGfxDeviceEventType eventType)
{
    switch (eventType)
    {
        case kUnityGfxDeviceEventInitialize:
        {
            s_RendererType = s_Graphics->GetRenderer();
            //TODO: ユーザー初期化コード
            break;
        }
        case kUnityGfxDeviceEventShutdown:
        {
            s_RendererType = kUnityGfxRendererNull;
            //TODO: ユーザーシャットダウンコード
            break;
        }
        case kUnityGfxDeviceEventBeforeReset:
        {
            //TODO: ユーザー Direct3D 9 コード
            break;
        }
        case kUnityGfxDeviceEventAfterReset:
        {
            //TODO: ユーザー Direct3D 9 コード
            break;
        }
    };
}

レンダリングスレッド上のプラグインコールバック

Unity のレンダリングは、プラットフォームと CPU の数が一定の条件を満たす場合は、マルチスレッドで行われます。マルチスレッドのレンダリングが使用されるとき、レンダリング API の命令は、MonoBehaviour スクリプトを実行するスレッドとは完全に別の 1 つのスレッド上で行われます。結果として、プラグインがいくつかのレンダリングを即座に開始することが常に可能というわけではなくなります。なぜなら、その時レンダースレッドが行っている処理に干渉する場合があるからです。

プラグインから いかなる レンダリングを行う場合でも、スクリプトから GL.IssuePluginEvent を参照しメインスレッドから呼び出されるようにする必要があります。例えば、カメラの OnPostRender 関数から GL.IssuePluginEvent を呼び出す場合、プラグインはカメラのレンダリング終了後すぐにコールバックを取得します。

UnityRenderingEvent コールバックの署名は IUnityGraphics.h で提供されています。 ネイティブプラグイン コードサンプル

// 特定のレンダリングイベントを処理するプラグイン関数
static void UNITY_INTERFACE_API OnRenderEvent(int eventID)
{
    //TODO: ユーザーレンダリングコード
}

// プラグイン特有のスクリプトにコールバックを渡すための自由に定義した関数
extern "C" UnityRenderingEvent UNITY_INTERFACE_EXPORT UNITY_INTERFACE_API
    GetRenderEventFunc()
{
    return OnRenderEvent;
}

マネージプラグイン コード例

# if UNITY_IPHONE && !UNITY_EDITOR
[DllImport ("__Internal")]
# else
[DllImport("RenderingPlugin")]
# endif
private static extern IntPtr GetRenderEventFunc();

// 指定のコールバックがレンダースレッドで呼び出されるようにキューで待機
GL.IssuePluginEvent(GetRenderEventFunc(), 1);

このコールバックは CommandBuffer.IssuePluginEvent によって CommandBuffers に追加することもできます。

OpenGL グラフィックス API を使用したプラグイン

2 種類の OpenGL オブジェクトがあります。OpenGL コンテキストをまたいで共有されるオブジェクト (テクスチャ、バッファ、レンダーバッファ、サンプラー、クエリ、シェーダー、プログラムオブジェクト) と OpenGL コンテキストごとのオブジェクト (頂点配列、フレームバッファ、プログラムパイプライン、トランスフォームフィードバック、同期オブジェクト) です。

Unity は複数の OpenGL コンテキストを使用します。エディターとプレイヤーの初期化と終了のときは マスター コンテキストに依存しますが、レンダリングには専門のコンテキストを使用します。したがって、kUnityGfxDeviceEventInitializekUnityGfxDeviceEventShutdown イベントの間、コンテキストごとのオブジェクトを作成することはできません。

例えば、ネイティブのプラグインは kUnityGfxDeviceEventInitialize イベントの間に頂点配列オブジェクトを作成し、それをUnityRenderingEvent コールバックで使用することはできません。アクティブなコンテキストは、頂点配列オブジェクトの作成のときに使用されたものではないからです。

低レベルレンダリングプラグインの例は bitbucket にあります。2 例を紹介しています。 ここでダウンロードできます。 (NativeRenderingPlugin フォルダー)

  • すべての正規レンダリングが完了した後に、C++コードから回転する三角形を描画します。
  • Texture.GetNativeTexturePtr を利用してアクセスし、C++ のコードでプロシージャルなテクスチャを塗りつぶします。

プロジェクトは以下の仕様で動作します。

  • Windows (Visual Studio 2015): Direct3D 9, Direct3D 11, Direct3D 12, OpenGL
  • Mac OS X (Xcode): Metal, OpenGL
  • ユニバーサル Windows プラットフォーム:Direct3D 11, Direct3D 12
  • WebGL

• 2017–05–16 編集レビュー 無しに修正されたページ - ページのフィードバックを残す

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