12.6.1 渲染管线优化

12.6.1.1 使用新特性

Variable Rate Shading

Variable Rate Shading(VRS，可变率着色)允许像素着色器一次着色一个或多个像素，这样一个着色计算可以代表一个像素或一组像素。VRS是反锯齿技术的逆解。抗锯齿技术通过平滑高变化的内容，更频繁地采样每个像素，以避免走样（aliasing）和锯齿（jagged）边缘。然而，如果要渲染的表面没有高的颜色变化或将在随后的通道上被模糊(例如，运动模糊)，在每个像素都一个着色计算的操作通常是低效的。

VRS允许开发者指定着色率，其中只对一个像素执行一个着色器计算，结果操作应用于指定的像素组配置。如果使用得当，应该不会导致视觉质量下降，同时显著减轻GPU渲染的负担，从而节省功耗并提高性能。

VRS示意图。画面根据颜色变化频率采用不同的着色率，变化高的采用高着色率（如汽车），反之用低着色率（如左下和右下路面）。

VRS支持的常见着色率和运行机制。其中黄点是着色坐标，绿点是直接复用黄点的着色结果。

VRS在渲染管线的工作机制。VRS在光栅化阶段采用指定着色率执行光栅化，进入PS之后再放大。

UE可以给每个材质设定1个着色率，在材质属性模板中：

VRS优化的核心思想在于减少计算次数并复用周边计算点的结果，从而达到提升渲染效率的目的。适合使用VRS的情形：

颜色变化率低的物体。

处于运动模糊区域的物体。

景深范围之外的物体。

使用移动端的VRS需要依赖不同图形API的扩展：

// ------ OpenGLES ------

// Qualcomm 

QCOM_shading_rate

GL_SHADING_RATE_1X1_PIXELS_QCOM

GL_SHADING_RATE_1X2_PIXELS_QCOM

......

// Arm / Imagination Tech

(不支持)

// ------ Vulkan ------

VK_KHR_fragment_shading_rate