Unity XR Single Pass Instanced渲染模式下UGUI使用相关问题咨询

渲染逻辑与性能风险问题 #

• 若使用Screen Space - Overlay模式的Canvas，UI不会进入XR场景渲染管线，会在最后阶段直接合成到双眼输出帧上，全程仅渲染1次，不会产生重复渲染的性能损耗，这是XR项目UI渲染的最优选择。
• 若使用World Space或Screen Space - Camera模式的Canvas，UI会被纳入XR渲染流程，在默认不支持实例化的情况下，确实会为左右眼各渲染1次，带来翻倍的draw call与GPU开销。

UI着色器实例化支持相关问题 #

你对Unity 2019.4.21内置管线默认UI着色器的判断是正确的，该版本默认UI着色器确实不支持GPU Instancing，原因有两点：

1. UGUI的原生优化逻辑基于网格合批实现，同材质、同图集的UI元素会被合并为单个Mesh一次性提交，本身已经实现了draw call的优化，官方默认没有必要额外适配实例化特性。
2. 绝大多数UGUI使用场景为屏幕空间UI，不需要进入实例化渲染管线，实例化特性对这类场景没有收益。

自定义支持GPU Instancing的UI着色器可以适配UGUI渲染系统，仅需要注意两点：

• 需要完整保留UGUI默认着色器的顶点属性、纹理裁剪、遮罩兼容、颜色插值等原生逻辑，避免出现UI渲染异常。
• 仅World Space模式的Canvas可以正常使用实例化着色器的能力，屏幕空间模式下实例化参数不会被XR管线注入，特性不会生效。

无GPU Instancing支持下的优化方案 #

如果最终选择不自定义实例化着色器，可以通过以下方案弥补性能损耗：

• 优先使用Screen Space - Overlay模式渲染UI，直接避开双眼重复渲染的开销，仅当UI需要和3D场景穿插、交互时才使用World Space模式。
• 所有UI元素素材合并到尽可能少的图集中，统一使用少量材质，最大化UGUI的动态/静态合批效率，降低单帧draw call总量。
• 固定不变的World SpaceUI可以勾选Canvas组件的静态合批选项，减少运行时的网格提交开销。
• 非必要不使用UI遮罩、半透明叠加、阴影/轮廓效果等会打断合批、生成额外网格的特性。
• 若存在大量复杂的World SpaceUI，可以先将UI整体渲染到一张RenderTexture中，再将这张贴图作为普通3D面片的材质，仅渲染两次到双眼对应位置即可，大幅降低UI本身的重复渲染开销。

技术选型建议 #

UGUI完全可以作为XR项目的UI方案使用，只要根据项目UI的使用场景选择对应的渲染模式，做好常规UGUI优化，性能完全可以满足需求，不需要因为默认不支持Single Pass Instanced特性放弃该方案。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jakob Hougaard Andersen