第3章. 省略 URP 的 FinalBlitPass 的方法

3.1. 什么是 FinalBlitPass

在 URP 的渲染管线中，实际显示到屏幕上的是 BackBuffer。但 BackBuffer 是只写的，无法读取。因此，当存在后处理这类需要将中间结果作为输入读取的处理时，相机会先绘制到中间纹理，最后再 Blit 到 BackBuffer。负责将中间纹理 Blit 到 BackBuffer 的，就是 URP 的 FinalBlitPass。它并不只是单纯的复制，还一并负责输出到屏幕前所需的最终处理。

• 考虑相机 Viewport 的传输
• Linear→sRGB 转换
• HDR Output 时的编码与叠加 UI 的合成
• UV 原点不同时的 Y 翻转
• 缩放时的过滤器切换

3.1.1. 具备 FinalBlit 功能的 3 种 FinalBlitPass

承担“将中间纹理输出到 BackBuffer”职责的通道，在 URP 中其实有 3 种，并根据条件只选用其中 1 种。

UberPost

这是后处理启用时会添加的通道，但在满足以下条件时，也会兼任 FinalBlit 的功能。

• 是相机堆栈中的最后一个相机
• 不需要后述的 FinalPost
• 没有在 AfterRenderingPostProcessing 之后执行的自定义通道

FinalPost

这是在后处理启用、且存在 UberPost 无法处理完的“最终工序”时添加的通道。

1. FXAA
2. Linear 以外的上采样 … Point / FSR / STP 等。
3. TAA + CAS … 需要在独立通道中执行 RCAS 锐化

FinalBlitPass

这是在上述两者都没有写入 BackBuffer 时的最后一道防线。实际出现的主要是以下几种情况。

• 后处理禁用，且存在中间纹理
• 后处理启用，但其后还有自定义通道
• 后处理启用，但存在 Camera.AddCommandBufferAsync 等捕获处理

梳理 3 种通道的关系

3.2. 省略 FinalBlitPass 的方法

使用 URP 的后处理时，或编写普通的自定义后处理时，都无需在意 FinalBlitPass。但如果加入了相当于“最终工序”的自定义通道，URP 的 FinalBlitPass 就会沦为只是多插入 1 次 Blit 的无用通道。因此，从 Unity 6.3 开始，可以由自定义通道一方声明“从现在起活动目标变为 BackBuffer”，从而省略 URP 的 FinalBlitPass。

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var resourceData = frameData.Get<UniversalResourceData>();
resourceData.SwitchActiveTexturesToBackbuffer();

实现很简单（Runtime/FrameData/UniversalResourceData.cs）。

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public void SwitchActiveTexturesToBackbuffer()
{
    activeColorID = UniversalResourceData.ActiveID.BackBuffer;
    activeDepthID = UniversalResourceData.ActiveID.BackBuffer;
}

它只是改写 frameData 上的 2 个 ID，完全不会执行 Blit、复制或添加 RenderPass。这个 API 不是“传输处理”，而是对 URP 的声明。activeColorTexture / activeDepthTexture 只是一个根据该 ID 切换所返回 TextureHandle 的 switch。

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public TextureHandle activeColorTexture
{
    get
    {
        switch (activeColorID)
        {
            case ActiveID.Camera:     return cameraColor;
            case ActiveID.BackBuffer: return backBufferColor;
            ...
        }
    }
}

执行 SwitchActiveTexturesToBackbuffer() 之后，URP 的 FinalBlitPass 将不再生成。

3.2.1. 使用示例：自定义 FXAA

以自定义 FXAA 后处理为例，比较前后差异。以往的典型流程需要 3 次 Blit。

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CameraColor → [FXAA] → FXAABuffer → [Blit] → CameraColor → [URP FinalBlit] → BackBuffer

Unity 6.0 以后可以直接替换 CameraColor，因此减少到 2 次，但仍需要名为 FXAABuffer 的中间纹理，FinalBlitPass 也依然会被创建。

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CameraColor → [FXAA] → FXAABuffer → [URP FinalBlit] → BackBuffer

在 Unity 6.3 中使用 BackBuffer 切换后，只需 1 次即可，也不再需要中间纹理。

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CameraColor → [FXAA] → BackBuffer

代码如下。另外，以下代码为了展示要点只摘录了一部分，无法直接运行。

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private class PassData
{
    public TextureHandle Source;
    public TextureHandle Target;
    public Material FXAAMaterial;
}

public override void RecordRenderGraph(RenderGraph renderGraph, ContextContainer frameData)
{
    var cameraData = frameData.Get<UniversalCameraData>();
    var resourceData = frameData.Get<UniversalResourceData>();

    // 在切换前先获取 CameraColor
    var cameraColor = resourceData.activeColorTexture;

    // 此后 activeColorTexture 将返回 BackBufferColor
    // 这样 URP 的 FinalBlitPass 就不会再生成
    resourceData.SwitchActiveTexturesToBackbuffer();
    var backBufferColor = resourceData.activeColorTexture;

    // 判断是否需要 LinearToSRGBConversion
    var requireSrgbConversion = cameraData.targetTexture == null
                                && Display.main.requiresSrgbBlitToBackbuffer;
    CoreUtils.SetKeyword(_fxaaMaterial, ShaderKeywordStrings.LinearToSRGBConversion, requireSrgbConversion);

    using (var builder = renderGraph.AddRasterRenderPass<PassData>("Custom FXAA Pass", out var passData))
    {
        passData.Source = cameraColor;
        passData.Target = backBufferColor;
        passData.FXAAMaterial = _fxaaMaterial;
        builder.SetRenderAttachment(backBufferColor, 0, AccessFlags.WriteAll);
        builder.UseTexture(passData.Source, AccessFlags.Read);
        builder.SetRenderFunc(static (PassData data, RasterGraphContext context) =>
        {
            // 仅当 Source 与 Target 的 UV 原点不同时才需要 Y 翻转
            var yFlip = context.GetTextureUVOrigin(data.Source) != context.GetTextureUVOrigin(data.Target);
            var scaleBias = yFlip ? new Vector4(1, -1, 0, 1) : new Vector4(1, 1, 0, 0);
            Blitter.BlitTexture(context.cmd, data.Source, scaleBias, data.FXAAMaterial, 0);
        });
    }
}

在 Unity 6.0 中，FinalBlitPass 总是会被创建。

在 Unity 6.3 中使用 BackBuffer 切换后，1 次 Blit 即可完成 FXAA 处理并直接输出到 BackBuffer。

3.3. 省略 URP 的 FinalBlit 时的注意事项

SwitchActiveTexturesToBackbuffer() 只是一个改写内部纹理 ID 的 API。反过来说，保持一致性的责任全部在调用方。

3.3.1. 只在相机的最后调用 SwitchActiveTexturesToBackbuffer()

从调用这个 API 的那一刻起，之后所有通道的 activeColorTexture / activeDepthTexture 都指向 BackBuffer。但由于 BackBuffer 无法读取，所有读取 activeColorTexture / activeDepthTexture 的后续处理都会失效。此外，cameraData.resolveFinalTarget == false（还有后续相机）时也不能切换。Overlay 相机的设计是在 CameraColor 上叠加绘制，如果中途的相机直接写入 BackBuffer，就会与后续相机的绘制结果混在一起，或被覆盖而消失。因此，请将调用限定在最后一个相机中、紧接在执行最终输出的自定义通道之前。

3.3.2. 在最后执行的自定义通道中实现 FinalBlit 的功能

省略 FinalBlitPass，意味着 FinalBlitPass 原本承担的最终处理也会一并消失。需要由自定义通道一方来代为承担。

Y 翻转

当 Source 与 Target 的 UV 原点不一致时，如果不翻转，画面就会上下颠倒。可使用 Unity 6.3 新增的 GetTextureUVOrigin() 比较两者来判断。由于这个 API 只有 RasterGraphContext 等执行时的 GraphContext 才具备，因此必须在 SetRenderFunc 内调用，而不是在 RecordRenderGraph 的记录阶段。

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var yFlip = context.GetTextureUVOrigin(data.Source) != context.GetTextureUVOrigin(data.Target);
var scaleBias = yFlip ? new Vector4(1, -1, 0, 1) : new Vector4(1, 1, 0, 0);

另外，SystemInfo.graphicsUVStartsAtTop 只表示图形 API 的 UV 约定，不能用于判断“本次 Blit 是否需要翻转”。

sRGB 转换

需要根据 cameraData.requireSrgbConversion 设置 LinearToSRGBConversion 关键字，并在 Shader 一侧实现与该关键字对应的转换处理。

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var requireSrgbConversion = cameraData.targetTexture == null && Display.main.requiresSrgbBlitToBackbuffer;
cmd.SetKeyword(ShaderGlobalKeywords.LinearToSRGBConversion, data.requireSrgbConversion);

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#ifdef _LINEAR_TO_SRGB_CONVERSION
    color = LinearToSRGB(color);
#endif

Viewport 设置

Viewport 通常设置为全屏，但如果想设置为全屏以外的范围，就需要设置 Camera 的 Viewport。

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var targetViewPort = new Rect(0, 0, targetWidth, targetHeight);
cmd.SetViewport(targetViewPort);

HDR Output 与叠加 UI 合成

HDR 显示器输出时的编码，以及 cameraData.rendersOverlayUI 为 true 时的叠加 UI 合成，原本也是 FinalBlitPass 的工作。需要支持 HDR 输出的游戏，必须使用 HDROutputUtils 实现同等的处理。

要求看起来很多，但只需实现项目中实际用到的功能即可。对于固定 SDR、Viewport 全屏、不使用叠加 UI 的游戏，实际需要的只有 Y 翻转和 sRGB 转换。

3.4. 总结

• 在 URP 中，负责向 BackBuffer 进行最终输出的通道有 UberPost / FinalPost / FinalBlitPass 3 种，并根据条件只选用其中 1 种
• 将自定义通道注入到 AfterRenderingPostProcessing 之后时，hasPassesAfterPostProcessing 会变为 true，FinalBlitPass 几乎必定会被添加
• 使用 Unity 6.3 的 SwitchActiveTexturesToBackbuffer()，自定义通道可以直接输出到 BackBuffer，从而省略这个 FinalBlitPass
• 但这个 API 只是改写相机 ActiveColor/Depth Texture 的 ID 的声明。前提是只在最后一个相机的最终通道中调用，并自行实现 Y 翻转、sRGB 转换、Viewport 等原本由 FinalBlitPass 承担的处理

1 次全屏 Blit 在高分辨率、移动端环境下是不可忽视的开销。对于拥有自定义后处理的项目，很值得考虑。

3.5. 参考资料

• Unity Manual: Get data from the current frame in URP
  https://docs.unity3d.com/6000.3/Documentation/Manual/urp/accessing-frame-data.html
• Class UniversalResourceData | Universal Render Pipeline | 17.3
  https://docs.unity3d.com/Packages/com.unity.render-pipelines.universal@17.3/api/UnityEngine.Rendering.Universal.UniversalResourceData.html
• Struct RasterGraphContext | Scriptable Render Pipeline Core | 17.3
  https://docs.unity3d.com/Packages/com.unity.render-pipelines.core@17.3/api/UnityEngine.Rendering.RenderGraphModule.RasterGraphContext.html