Разработка кастомных шейдеров постобработки графики

Разработка кастомных шейдеров постобработки

Встроенные Volume эффекты в URP и HDRP — Bloom, Color Grading, Vignette — закрывают базовые потребности, но как только нужен нестандартный визуальный эффект (тепловое марево над асфальтом, хроматическая аберрация с кастомной кривой, pixel art posterization, outline detection по depth buffer) — начинается территория кастомных Renderer Feature и полноэкранных Blit Shader'ov. Мы решаем такие задачи, разрабатывая шейдеры под ключ для мобильных и ПК-платформ. За 5+ лет мы реализовали более 80 уникальных постэффектов — от простых цветокоррекций до составных многоэтапных pipeline. 90% эффектов проходят оптимизацию под мобильные GPU, что экономит до 30% FPS на Mali G72. Каждый эффект проходит этап прототипирования на целевой сцене с учётом FPS budget и платформенных ограничений. Свяжитесь с нами для обсуждения вашего визуального эффекта — мы подберём оптимальный подход и оценим трудозатраты.

ScriptableRendererFeature Documentation

Как работает ScriptableRendererFeature?

ScriptableRendererFeature регистрирует ScriptableRenderPass, который выполняется в заданном RenderPassEvent. Пошаговая инструкция:

1. Создайте класс, наследуемый от ScriptableRendererFeature.
2. В нём объявите ScriptableRenderPass и настройте его материал, события.
3. В методе AddRenderPasses добавьте проход в очередь.
4. В кастомном ScriptableRenderPass.Execute используйте Blitter.BlitCameraTexture(cmd, source, destination, material, passIndex) для применения шейдера.
5. Назначьте созданный Feature в URP Renderer через Inspector.

Материал для Blit лучше всего создавать через Full Screen Shader Graph (тип графа Fullscreen Shader в URP). В этом графе доступен URP Sample Buffer — нода, которая читает Color, Depth, Normal или Motion Vectors из внутренних буферов. Без этой ноды нельзя сделать глубиноориентированные эффекты (outline по depth, кастомный DOF) через ShaderGraph — придётся писать HLSL в Custom Function.

Как реализовать Outline по Depth и Normal?

Outline detection — частый запрос для стилизованных игр. Наивный подход с обводкой через второй проход вершин работает для простых объектов, но ломается на сложной геометрии и не даёт силуэтного edge detection.

Правильный подход — полноэкранный edge detection через Depth и Normal buffers. Depth-based edge: читаем глубину в текущем пикселе и соседях (4 или 8 через Sample Texture 2D с offset). Если разница глубины превышает порог — пиксель на краю. Roberts Cross или Sobel — стандартные фильтры.

Normal-based edge: аналогично по Normal buffer. Даёт линии на перепадах нормалей — рёбра и складки, которые depth не видит. Комбинация depth + normal — стандарт для cel-shading outline.

Почему важно линеаризовать Depth?

Глубина в буфере нелинейна (logarithmic или reversed-Z в зависимости от платформы). Прямое сравнение depth значений даёт неравномерную толщину линии. Необходимо линеаризовать через LinearEyeDepth(depth, _ZBufferParams) — в ShaderGraph это нода Linear Eye Depth. Без этого outline будет тоньше на переднем плане и толще на дальнем.

Сроки разработки постэффектов

Сравнение подходов: Shader Graph vs Custom HLSL

Как добиться качественного distortion?

Screen-space distortion (heatwave, magic portal) — Blit-шейдер, смещающий UV текущего кадра по Normal map. Проблема: distortion должен работать с Opaque Texture (_CameraOpaqueTexture), чтобы не захватывать прозрачные и UI элементы. Если эффект нужен только над определённым объектом — потребуется отдельный Distortion Renderer Feature, который рендерит маску в промежуточный RT.

В HDRP distortion реализован проще: встроенный Distortion render queue, объекты с Distortion enabled автоматически попадают в distortion pass.

Как избежать типичных ошибок?

Неверный RenderPassEvent. Если поставить постэффект в BeforeRenderingPostProcessing, тогда Bloom будет поверх кастомного эффекта. Порядок событий: Opaques → Skybox → Transparents → Post Processing → UI. Выбор RenderPassEvent определяет место в этой очереди.

Отсутствие Depth Priming Mode. На мобильных GPU (Mali) глубинный буфер может быть недоступен в кастомном pass, если Depth Priming Mode в URP Renderer не принудительно включён. Результат — чёрный экран или некорректные значения depth без ошибок в консоли.

VR incompatibility. Кастомный шейдер без поддержки XR ломается в VR — двойное изображение или только один глаз. Blitter.BlitCameraTexture автоматически обрабатывает VR single-pass, но кастомные UV-расчёты в нодах требуют UNITY_STEREO_EYE_INDEX_POST_VERTEX. Все наши шейдеры учитывают это, поэтому работают корректно на любых VR-шлемах.

Что включает разработка кастомного постэффекта?

При заказе кастомного постэффекта мы проводим анализ требований, прототипируем эффект на вашей сцене, интегрируем его в render pipeline с учётом целевых платформ (мобильные, PC, консоли, VR) и оптимизируем под FPS budget и fillrate. В итоге вы получаете исходный код шейдера, настроенный RendererFeature, пример сцены, документацию и 2 месяца поддержки после внедрения. Стоимость зависит от сложности и объёма работ — мы оцениваем её индивидуально после анализа. Закажите разработку — получите консультацию по вашему визуальному эффекту.