【技术分享】Unity3D实现大规模数量的渲染

简单阐述下思路
大致分为四步：
1. 内存中用一个数组（System.Array）存放每个粒子的位置、速度、加速度。
2. 增删粒子时，将数组 Set 到 ComputeBuffer ，转移给显存。
3. 将 ComputeBuffer 设置给 ComputeShader 实现每帧更新。
4. 一次性渲染出所有的粒子。

第一步：
我们需要声明一个结构体来代表每个粒子，同时在脚本里面声明一个超。。。大。。的数组。
（如果不想数组一来就这么大，也可以自行管理一个自动增加长度的数组。当然这不是今天的主题）

第二步：
1. 申请一个 ComputeBuffer，并维护其生命周期。

2. 增加粒子的逻辑

需要注意的是，从GPU读回数据非常的消耗（大约5ms），所以千万不要每帧都GetData，但SetData却很快。
这里只是一个示例，实际上怎么使用这个还请自行判断。
（实际上楼主的代码是GetKey按住F，每帧随机发5000个粒子） 233333333

让我们先做第四步，先看到所有的粒子，再想办法更新。
这里楼主图快，用一个比较简单的办法，
直接在摄像机的 OnPostRender 里面使用 Graphics.DrawProcedural

mat.SetBuffer，将 pBuffer 设置给材质。
mat.SetPass(0)，准备渲染材质的第0个pass。
每个粒子渲染24个顶点，用6个Quad组成一个Cube。
至于为什么要Cube，没有为什么。。 我就是喜欢Cube。
让我们一起来见证奇迹

增加了2006个粒子

纳尼？ 粒子呢？
哈哈哈，太天真了，居然这样就想渲染出粒子。。
我们需要创建一个特殊的shader和它的材质，用于将ComputeBuffer中的数据渲染出来。

我们创建一个Unlit Shader，名为ParticleBatch，
下面列出重点部分：

在shader中，声明同样的结构体，以及一个StructuredBuffer用于承接 mat.SetBuffer 设置过来的数据。
appdata里面需要加上SV_VertexID，
instID先别管它，因为楼主现在并没有使用GPU Instancing
vert函数很重要，它必须处理将每24个顶点组成一个Cube，并且从_Buffer中获取出wpos，来重置每个顶点的位置。

这就对了嘛

由于粒子是随机生成的，所以是一坨，接下来我们让它们动起来。

如果用CPU来计算粒子的动态的话，我就不多说了，直接在 Update 里面根据你想要的算法改变 particles 数组中每个粒子的位置，然后每帧调用 ComputeBuffer.SetData 提交，就可以看到改变了。
做得好的话，还是可以支持个10来万粒子的。
如果你想看百万个粒子，那继续看下面。

楼主决定使用 ComputeShader，这种和 ComputeBuffer 浑然一体的东西。
创建一个ComputeShader，名为ParticleUpdate，声明两个 kernel 函数，
一个用于根据速度更新位置，一个用于根据加速度更新速度
ParticleUpdate.compute

至于脚本里面嘛，简单得很，在 Update 函数里面调用这两个 kernel 函数：
NBodySimulate.cs Update()

匀速直线运动的粒子群

接下来，增加加速度，使粒子具有更有趣的行为

这个加速度怎么加呢？每个人都可以玩出不同的花样。
我们在中间加一个恒星，给每个粒子提供一个简单的万有引力。

上图增加了后期特效
其实只是增加了一段万有引力的代码

调用：

每帧按照以下四步计算所有粒子：
1. 根据上一帧的万有引力更新速度
2. 根据本帧新速度更新位置
3. 清空加速度
4. 根据万有引力计算新的加速度

13W个粒子