yarpee

TRANSFORM_TEX是Unity Shader里提供的一个获取正确的UV坐标的宏定义函数，它定义在UnityCG.cginc里：

// Transforms 2D UV by scale/bias property
#define TRANSFORM_TEX(tex,name) (tex.xy * name##_ST.xy + name##_ST.zw)

Vertex Shader的输入参数里已经传入了顶点的UV坐标了，为什么仍需要TRANSFORM_TEX来做转换呢？

原因是当我们的Shader中有对Texture进行引用、采样时，Unity的材质编辑器默认支持了对Texture的Tiling（平铺）和Offset。

没有通过TRANSFORM_TEX进行转换的UV坐标Tiling和Offset的设置就不会生效。那么Unity Shader是如何通过TRANSFORM_TEX实现Tiling和Offset的呢？答案就在它的宏定义里。

tex是传入的UV坐标，它是float4类型，但UV只使用了其xy值。

name是UV将要Sampler的Texture名，通过宏的##连成了一个叫name_ST的变量名，这个变量就是用来存储Tiling和Offset的，其中xy是Tiling，zw是Offset。

因此Unity Shader中当你定义一个Texture Sampler的时候（如sampler2D _MainTex;）总要同时定义一个float4变量（如float4 _MainTex_ST;），这个变量看似没被使用，其实是它的使用被包含在TRANSFORM_TEX里了。

Unity MonoBehaviour不同脚本中的Awake、OnEnable和Update方法的回调顺序默认情况下是由脚本的加载顺序决定的，而脚本的加载顺序是不确定的，因此一个脚本的Awake是否先于另一个脚本的Awake被调用也就无法确定。

Unity提供了一个Script Execution Order Settings来供开发者解决这个问题，调整不同脚本的回调顺序（限于Awake、OnEnable和Update）。 它的实现方式如下。

class MonoBehaviour通过m_Methods保存了一个MonoBehaviour中部分可回调方法的数组，这些方法通过一个枚举值索引。

这个枚举中看不到OnEnable、OnDisable等方法，这是因为该枚举用于引擎内部，暴露给C#层的方法名算是它的别名，可以用下图一一对应。

Awake的回调顺序控制主要是在AwakeFromLoadQueue里通过控制加载顺序来实现。编辑器下会即时调用SortBehaviourItemByExecutionOrderAndInstanceID来实时排序，而游戏中是Build过程将排序写入了场景文件。

Update由专门的BaseBehaviourManager来管理，BaseBehaviourManager中有一个m_Lists，正是它通过Script Execution Order将同一order的脚本Update串连起来、将不同order的脚本Update按顺序调用。

Unity中有4个BaseBehaviourManager，分别是BehaviourManager、FixedBehaviourManager、LateBehaviourManager和UpdateManager。前3个分别负责调用MonoBehaviour的Update、FixedUpdate和LateUpdate方法，而最后一个UpdateManager实际和BehaviourManager作用一样也是调用Update，但并没有看到有脚本的方法注册到它里面。

从PlayerLoop里的调用顺序来看依次是：GetFixedBehaviourManager ().Update (); GetBehaviourManager ().Update (); GetLateBehaviourManager ().Update (); GetUpdateManager ().Update ();

Rendering Pipeline Overview

显示器有一个属性叫屏幕刷新频率，它是指每秒刷新屏幕的次数，单位为Hz，一般设置为60Hz。

什么是刷新屏幕呢？我们屏幕是由像素矩阵组成的，其（CRT）显示图像的原理是靠电子束从左到右、从上到下逐行激发屏幕内表面的荧光粉单元（像素）来实现的。电子束一次水平方向的扫描叫行扫描，一次完整的扫描就是刷新屏幕，形成的图像就是一帧。因此60Hz的刷新率也就是每秒60帧，人眼的视觉暂留需要满足每秒24帧及以上。

显示器扫描的过程中有两个重要的概念：HBlank（行消隐）和VBlank（场消隐）。HBlank是指当行扫描到最右端时需要快速返回到下一行的最左端的过程。而VBlank则是指扫描完一帧，准备开始扫描下一帧，扫描线从右下角返回到左上角的过程。这两个过程的时间间隔中，扫描线需要变得blank，以防止看到一条斜线显示在屏幕上。

游戏渲染中的VSync（垂直同步）技术就与刷新率和VBlank有关。先说说为什么需要VSync。一般情况下CPU执行游戏逻辑和GPU执行渲染的计算都会快于屏幕的刷新，也就是CPU提交渲染数据和命令到GPU、GPU填充渲染结果到显存的速度会快于屏幕刷新，因此当屏幕刷新进行的过程中很可能会出现显存内容被改变的情况，从而造成Tearing（画面撕裂）。

解决Tearing问题的方案就是VSync。前面提到屏幕刷新的两帧之间会有一个VBlank，这个间隔硬件就会产生一个VSync的信号，游戏可以在只有收到该信号后再去计算下一帧，这样就能避免Tearing。实际上，即使在不使用VSync且不会发生Tearing的情况下，由于屏幕刷新率的限制，CPU/GPU的帧率再快对于渲染结果来说并没有影响，反而是一种冗余计算的浪费。而关闭VSync的好处是可以更快的响应输入。

Unity在Quality Settings中有个VSync Count属性可以设置VSync，分别是Don’t Sync（关闭VSync）、Every VBlank（每个VBlank计算一帧）、Every Second VBlank（每两个VBlank计算一帧）。https://docs.unity3d.com/Manual/class-QualitySettings.html

VSync是需要图形API（DirectX、OpenGL）支持的，Unity对于关闭了VSync或者VSync的设置不被支持的情况采用了在CPU上同步的方案来维持目标帧率：

void TimeManager::Sync (float framerate)中传入目标帧率framerate，函数中通过Sleep和循环来控制每帧的耗时，从而控制帧率。

参考资料：
垂直同步
D3DPRESENT_INTERVAL
理解VSync
http://bbs.3dmgame.com/thread-3642221-1-1.html

Unity源码中C#到C++的绑定是通过一个描述C#和C++代码的txt文件（如UnityEngineGameObject.txt）来生成的。

这类文件放在Runtime\Export和Editor\Mono目录下，Unity源码会根据它们生成一个.cs和一个.cpp文件。.cs文件提供了C#层的接口，.cpp文件通过mono_add_internal_call实现了C#到C++的绑定。

Unity采用Embedding Mono的方式实现C#到C++的调用，Embedding Mono参考http://www.mono-project.com/docs/advanced/embedding/。

其C#层的对象都继承于UnityEngine.Object，Object中有一个很重要的成员变量m_UnityRuntimeReferenceData：

Unity通过这里的cachedPtr存储C++层与之关联的对象的内存地址。

当C#层通过Mono调用C++方法时传入对象的this引用，C++方法将获得一个MonoObject的对象指针（MonoObject*，Unity typedef MonoObject为ScriptingObject），这个对象指针指向的内存其实就是C#对象的内存，其内存布局如图：

如上图，Mono中每个C#对象的内存布局都以MonoObject开始，而Unity中每个C#对象的内存布局是紧接在MonoObject后会有一个ReferenceData。因此Unity C++层定义了一个UnityEngineObjectMemoryLayout与C#层ReferenceData相对应：

MonoObject的定义：

https://github.com/mono/mono/blob/master/mono/metadata/object.h
http://docs.go-mono.com/index.aspx?link=xhtml%3Adeploy%2Fmono-api-object.html

Unity C++层通过将C#层的对象内存地址+8bytes来取得ReferenceData结构并解析为UnityEngineObjectMemoryLayout，同时将C++层与C#绑定的对象使用cachedPtr进行存取。

Unity支持多种不同的渲染路径，渲染路径主要影响光照和阴影。在Graphics Settings中可以设置项目的渲染路径，还可以为Camera设置单独的渲染路径。如果设置的渲染路径显卡不支持，Unity会自动使用更低保真度的渲染路径，如Deferred Shading不支持，Unity会用Forward Rendering代替。

Deferred Shading：延时光照，拥有最高保真度的光照和阴影，适合有很多实时光照的情况。

Forward Rendering：正向渲染，支持法线贴图、逐像素光照和阴影等。但在默认配置下，只有少数最亮的光才会逐像素渲染，其它的则是每个对象或对象的每个顶点逐一渲染。

Legacy Deferred：老版的延时光照，和Deferred Shading基本一样。不支持Unity5的基于物理的shader。

Legacy Vertex Lit：顶点光照，最低保真度并且不支持实时阴影，是Forward Rendering的子集。

【原】实时渲染中常用的几种Rendering Path

Vertex and fragment shader examples

FirstOpenGL