URP Render Graph - Unity 6 的现代渲染框架

Render Graph 是 Unity 6 URP/HDRP 组织渲染流程的现代方式，把渲染 Pass 与资源抽象为一张有向无环图（DAG），自动管理资源生命周期与优化。

引言：为什么需要 Render Graph

传统自定义渲染（ScriptableRenderPass 旧写法）里，开发者手动管理渲染目标（RT）的创建、复用、释放与 Pass 间依赖 —— 容易出错、难优化、难在不同配置下复用。

Render Graph 的思想：你只声明每个 Pass 读什么、写什么资源；框架据此构建依赖图，然后自动完成：剔除无用 Pass、管理资源生命周期、复用/别名内存、插入同步。开发者从"手动管理"变成"声明意图"。

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一、核心概念

Render Graph 的工作流程分为三个阶段：

1. 各 Pass 声明读/写哪些资源 —— 声明阶段收集所有 Pass 的资源依赖关系。
2. 构建有向无环图（DAG） —— 根据 Pass 与资源的依赖关系自动生成依赖图。
3. 编译期分析 —— 框架对 DAG 进行三项自动优化：
   • 剔除无输出贡献的 Pass
   • 计算资源生命周期，复用/别名内存
   • 确定执行顺序与同步
4. 执行 —— 根据编译结果执行真正的渲染工作。

概念	说明
Pass（节点）	一次渲染工作，声明它读/写的资源
Resource（资源）	纹理/缓冲，用句柄（如 TextureHandle） 引用，多为框架管理的临时资源
依赖图（DAG）	由"Pass 读写资源"关系自动构成
导入资源（Imported）	外部已有的 RT（如相机目标）导入图中使用

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二、Render Graph 自动做了什么

这是它相对手动管理的核心价值：

自动优化	说明
Pass 剔除	对最终输出无贡献的 Pass 自动不执行
资源生命周期	按图分析每个资源何时创建、何时不再需要，自动分配/释放
内存别名（Aliasing）	生命周期不重叠的资源复用同一块内存 -> 省显存/带宽
同步 / Barrier	自动插入必要的资源状态转换与同步

对移动端 TBR 尤其有价值：正确的资源生命周期与别名能减少 RT 的 load/store 和显存占用。

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三、写法思路（概念）

URP 的 Render Graph 写法大致是：在 ScriptableRendererFeature / ScriptableRenderPass 的 记录（Record） 阶段，向 RenderGraph 添加 Pass 并声明资源读写，把实际渲染放到 Pass 的执行回调里。

// 概念示意（确切 API 以版本为准）
class MyPass : ScriptableRenderPass
{
    // 记录阶段：声明 Pass 与其读写的资源
    public override void RecordRenderGraph(RenderGraph rg, ContextContainer ctx)
    {
        // 从 URP 提供的资源数据里取相机颜色/深度等句柄
        var resources = ctx.Get<UniversalResourceData>();
        TextureHandle src = resources.activeColorTexture;

        // 创建临时纹理句柄
        TextureHandle tmp = rg.CreateTexture(descTmp);

        // 添加一个光栅 Pass，声明读 src、写 tmp
        using (var builder = rg.AddRasterRenderPass<PassData>("MyPass", out var data))
        {
            data.src = src;
            builder.UseTexture(src);            // 声明读
            builder.SetRenderAttachment(tmp, 0); // 声明写
            builder.SetRenderFunc((PassData d, RasterGraphContext c) =>
            {
                // 实际绘制：Blit / DrawRenderers 等
            });
        }
    }
}

要点：

• 声明式：UseTexture/SetRenderAttachment 等告诉框架依赖，框架据此排图。
• 句柄而非实体：资源在编译后才真正分配，记录阶段拿到的是句柄。
• URP 资源数据：通过 ContextContainer（如 UniversalResourceData/UniversalCameraData）获取相机颜色、深度等。

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四、Pass 类型（概念）

URP Render Graph 通常提供几类 Pass 以对应不同工作：

Pass 类型	用途
Raster Pass	常规光栅渲染（绘制几何、全屏 Blit）
Compute Pass	计算着色器工作
Unsafe Pass	需要更底层控制、不完全走图管理时的逃生口

（具体名称/用法以版本 API 为准。）

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五、迁移与实践

• 从旧 ScriptableRenderPass 迁移：把手动 RT 管理改为声明式资源句柄；Execute 逻辑迁到 Pass 的执行回调。
• 不要在记录阶段做实际渲染：记录只声明，渲染在执行回调里。
• 善用临时资源：交给 RenderGraph 管理生命周期，享受别名优化，别自己长期持有 RT。
• 调试：URP 提供 Render Graph Viewer 可视化图、资源与 Pass，排查依赖/剔除问题。
• 收益：更少的手动错误、跨配置自动优化的资源使用、更好的带宽/显存表现。

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六、核心概念速查

概念	说明
Render Graph	把渲染 Pass 与资源建成 DAG，自动管理与优化
声明式	Pass 只声明读/写资源，框架排图
TextureHandle	资源句柄，编译后才真正分配
内存别名	生命周期不重叠的资源复用内存
Pass 剔除	对输出无贡献的 Pass 自动跳过
RecordRenderGraph	记录阶段入口（版本相关）
ContextContainer / UniversalResourceData	获取相机颜色/深度等资源
Render Graph Viewer	可视化调试工具

总结

URP Render Graph 将渲染流程抽象为有向无环图，通过声明式 API 让开发者仅描述 Pass 与资源的读写关系，框架自动完成 Pass 剔除、资源生命周期管理、内存别名和同步 Barrier 插入。相比传统手动管理 RT 的方式，Render Graph 减少了编码错误，实现了跨配置自动优化，尤其在移动端 TBR 架构下能有效降低显存占用和带宽消耗。迁移时需将旧 Execute 逻辑迁至 Pass 执行回调，在记录阶段仅做声明，并善用临时资源以发挥别名优化收益。