# 新しいUnityHDRPでレイマーチングする

## 先行研究

- [Unity HDRPのLitシェーダーを改造してレイマーチングする（GBuffer編）](https://nanka.hateblo.jp/entry/2019/08/27/004905)

## 環境

- Unity2022.3.8f1
- HDRP 14.0.8

## 解析

kanetaさんと同じく、GBufferを書き換える方針

書き換えているファイル

#include "Packages/com.unity.render-pipelines.high-definition/Runtime/RenderPipeline/ShaderPass/ShaderPassGBuffer.hlsl"

- new/oldどちらも "GBuffer" Passに一つだけある

- よって"GBuffer" Passを書き換えればよい

#include "Packages/com.unity.render-pipelines.high-definition/Runtime/RenderPipeline/ShaderPass/ShaderPassDepthOnly.hlsl"

- これはnew:6/old:5

- new
- "ScenePickingPass"
- "SceneSelectionPass"
- "ShadowCaster"
- "DepthOnly"
- "TransparentDepthPrepass"
- "TransparentDepthPostpass"
- old
- "SceneSelectionPass"
- "ShadowCaster"
- "DepthOnly"
- "TransparentDepthPrepass"
- "TransparentDepthPostpass"

変更点は "ShadowCaster" Passだけ
"DepthOnly" Passは消えてる

> なぜこのような変更を加えたかというと、デプステクスチャのコピーのタイミングに関係があります。

らしい

- よって "ShadowCaster" Passを変えればよい

#include "Packages/com.unity.render-pipelines.high-definition/Runtime/RenderPipeline/ShaderPass/ShaderPassMotionVectors.hlsl"

- これはどっちも"MotionVectors" Passしかない
- よってこれを書き換えるよ

## 実装

ひとつづつ書き換えるよ

ShaderPassGBuffer.hlsl -> GBufferPass.hlsl

見る感じFrag変わってなさそうなんで、そのまんま書き換える
:kan:

ShaderPassDepthOnly.hlsl -> ShadowCasterPass.hlsl

なんかこれだけめちゃ名前変わってるから完全に別もんになってる説ある
引数とか見るに、おなじっぽい

新しい方、ちょくちょくマクロ分岐あるけどだいたい同じ

大体outputDepth,depthColorに書きこんでるだけなので、同じようにした
良いのかは知らん

ShaderPassMotionVectors.hlsl -> MotionVectorsPass.hlsl

これも他と同じように`#define _DEPTHOFFSET_ON`足してデプス書き換えるだけ

なんかいろいろ変わってて意味わからん　なんとか書き換えられた気がする

## 問題

### なんかしらのエラー

Shader error in 'HDRP/NewRaymarching': 'GetDecalSurfaceData': cannot convert from 'float' to 'struct FragInputs' at Assets/RaymarchingHDRP/Shaders/New/Common/RaymarchingUtility.hlsl(169) (on d3d11)

RaymarchingUtility.hlslのToHDRPSurfaceAndBuiltinData関数に問題があるらしい

この関数はそもそもGetSurfaceAndBuiltinDataのRaymarching版なので、そちらを見ながら書き換える

この関数はLitData.hlslに定義されている
中身のエラー箇所と一致するとこを見比べてみる

// old L232
#if HAVE_DECALS
    if (_EnableDecals)
    {
        DecalSurfaceData decalSurfaceData = GetDecalSurfaceData(posInput, alpha);
        ApplyDecalToSurfaceData(decalSurfaceData, surfaceData);
    }
#endif

// new L274
#if HAVE_DECALS
    if (_EnableDecals)
    {
        // Both uses and modifies 'surfaceData.normalWS'.
        DecalSurfaceData decalSurfaceData = GetDecalSurfaceData(posInput, input, alpha);
        ApplyDecalToSurfaceData(decalSurfaceData, input.tangentToWorld[2], surfaceData);
    }
#endif

そもそも何か新しいマクロ分岐の正しい必要な気がするが、とりま古い方のRaymarchingUtilityの関数だけ修正する

- `GetDecalSurfaceData`と`ApplyDecalToSurfaceData`の引数がどっちもちがうね(新しい方は多い)

- 引数を合わせる
- ok

### 顔を突っ込むと消える

以下のPassだけが明示的にCull Offになってる

- "SceneSelectionPass" <- これなに
- "GBuffer"
- "META"
- "ShadowCaster"
- "MotionVectors"

> https://tips.hecomi.com/entry/2020/09/29/222335
> SceneSelectionPass. その名の通り、エディタの Scene ビューで選択するときのアウトライン表示用のパスです。
> Meta パスはライトマップや GI 向けに情報を提供するパスで通常のレンダリングの間には利用されません。今回はこちらは省略します。

そこらへんはBuildinPipelineと変わんないらしい

よって変更を加えたパス
- "GBuffer"
- "ShadowCaster"
- "MotionVectors"

をCull offすれば良さそう
ok

### 影が出ない


[RenderingDebugger](https://docs.unity3d.com/Packages/com.unity.render-pipelines.high-definition@14.0/manual/Render-Pipeline-Debug-Window.html)でShadowMapを見たが、影が無いことにされてる

ShadowCasterが死んでると思われる

- Decalが問題になってるかどうか確認
- オフにした -> 別になんも変わらん

- MotionVectorは普通に出て躁なのが謎


- Depthも、本体は出てそう


- なぜ影が出ないのか...

- ShadowCaster消しても同じに見える　なぜ

- "ShadowCaster"Passに`#define VARYINGS_NEED_POSITION_WS`を追記したら影出た

ワロタ

### 影がSphereになる



- 画像の通り、SSS(Screen Space Shadow)をonにすると発生する

- ScreenSpaceといってもDepthBufferでやってるわけじゃなく、レイトレーシングのワークフローの領分だと思う
- https://docs.unity3d.com/ja/Packages/com.unity.render-pipelines.high-definition@10.5/manual/Ray-Traced-Shadows.html

- 多分"GBufferDXR"とか、なんちゃらDXR系のPassを実装しないとレイトレ系は機能しないと思われ

- よって無理 今後見え方がおかしい場合、大体レイトレが問題かもしれない　レイマーチングオブジェクトが一部の場合ONにしてもバレないかもだけど
- レイトレじゃないScreenSpace系は行けるかも

### Decalが透ける


- 予期してたけどしょうがない


- オフにするか、透けるのに目をつぶろう

- マジでレンダーパイプラインの形式が変わってるのでスクリプト書き換えたくない

## できたかも

- MengerEmitの見た目が同じか確認
- [x] 顔を突っ込むと消える
- [x] 影が出ない

- SampleSceneに置いて確認
- [x] 影がSphereの形になってる
- [x] Decalが透ける

- 重い
- 三回レイマーチングしてるし、それはそう
- MotionVector要る？

できました

<blockquote class="twitter-tweet"><p lang="ja" dir="ltr">HDRPに勝利 <a href="https://t.co/0OfdZ5o9up">pic.twitter.com/0OfdZ5o9up</a></p>&mdash; Renard_VRC (@Renard_VRC) <a href="https://twitter.com/Renard_VRC/status/1727479655203295420?ref_src=twsrc%5Etfw">November 23, 2023</a></blockquote> <script async src="https://platform.twitter.com/widgets.js" charset="utf-8"></script>