unity URP AcesTonemapping 移动端优化

kirin77 · 发表于 2022-6-23 18:26

本文主要记录在urp下对移动端的AcesTonemapping性能优化，文中的测试数据来自vivo x5 打包实测。
如果只看结果的客官可直接跳到最后。
看看原生的AcesTonemapping，真机测试AcesTonemapping的消耗是有8ms的开销，而目标消耗是1ms。

原生的ACES

关于AcesTonemapping的原理及实现不做过多的介绍，网上也有很多相关的资料可以自行查阅，下面是一些相关的大佬的分享
Tone Mapping---色调映射算法
叛逆者：Tone mapping进化论
Un1ess瞳：unity ColorGrade后处理与SP LUT的同步探索
进到管线代码中，找到ApplyColorGrading（）函数，这个是整个tonemap的入口函数。里面分别由HDR和LDR，先对LDR进行优化，所以先不考虑HDR的相关，优化思路和步骤是类似或者一样的。
顺便提一下，这里切换DHR跟LDR是在管线上面后处理选项中切换的。

切换DHR跟LDR

进到LDR的部分主要是三部分的操作，1.tonemap的计算，2.用户自定义LUT，3.LUT的应用。真机打包测试下来，ApplyTonemap（）函数是开销最高的地方，因为项目没有自定义的LUT，所以自定义部分直接给干掉了。LUT的应用测下来基本是没有开销的。

LDR的主要代码块

跳到函数ApplyTonemap（）中，只有两句，再继续排查发现只有三处会对效果产生影响。
而实际消耗搞的是在用矩阵对图片进行操作。最后排查下来就只保留了ACES的基本算法

对红通道进行的操作

ACES基本的算法

颜色空间的转换

优化后的效果,虽然效率是达到了1ms的消耗目标,但是跟原始的效果比较会发现,比原来的效果暗一点也偏红一点.这显然是达不到优化目的的.

比原来的更暗更红了

后面经过图形大佬的提点,在网站上发现了一个大佬写的ACES的算法,就直接搬过来了,没想到想过挺好,消耗也低.还是之前的1ms.(虽然对比原始的饱和度略有降低,但是在可接受的范围内)

代码插入的地方

前后效果基本一致,就是饱和度略微降低了,在可接受范围内

附大佬的算法(实际上就是吧所有的空间变换都拟合成了一个矩阵,省去了中间的消耗):https://github.com/Unity-Technologies/PostProcessing/blob/v2/PostProcessing/Shaders/ACE

防丢存图

stonstad · 发表于 2022-6-23 18:26

实际上切到HDR的lut时，urp会把tonemapping整合到lut的生成里，uberpost里是没有acestonemapping的消耗的，切到HDR的Lut才是正解

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