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  • UE4 前向渲染和延迟渲染 UE4 默认为延迟渲染。延迟渲染在渲染大量光照下效率要高于前向渲染,但是需要较高的内存。 UE4 设置渲染 UE4.26 UE4.26有单独的设置前向渲染的选项。FDeferredShadingSceneRenderer用于其它...

    UE4 前向渲染和延迟渲染

    UE4 默认为延迟渲染。延迟渲染在渲染大量光照下效率要高于前向渲染,但是需要较高的内存。

    UE4 设置渲染

    UE4.26

    UE4.26有单独的设置前向渲染的选项。FDeferredShadingSceneRenderer用于其它非移动平台。它内部的实现是同时集成了延迟渲染和Forward+(升级版的前向渲染)。用于移动端的渲染器叫FMobileSceneRenderer,它实现了一个传统的Forward Renderer
    UE4.26
    SceneRendering.cpp

    FSceneRenderer* FSceneRenderer::CreateSceneRenderer(const FSceneViewFamily* InViewFamily, FHitProxyConsumer* HitProxyConsumer)
    {
    	EShadingPath ShadingPath = InViewFamily->Scene->GetShadingPath();
    	FSceneRenderer* SceneRenderer = nullptr;
    
    	if (ShadingPath == EShadingPath::Deferred)
    	{
             //延迟渲染
             SceneRenderer = new FDeferredShadingSceneRenderer(InViewFamily, HitProxyConsumer);
    	}
    	else 
    	{
         // 移动渲染
             check(ShadingPath == EShadingPath::Mobile);
             SceneRenderer = new FMobileSceneRenderer(InViewFamily, HitProxyConsumer);
    	}
    
    	return SceneRenderer;
    }
    

    UE4.9

    UE4.9SM4以下使用前向渲染。

    FSceneRenderer* FSceneRenderer::CreateSceneRenderer(const FSceneViewFamily* InViewFamily, FHitProxyConsumer* HitProxyConsumer)
    {
    	bool bUseDeferred = InViewFamily->Scene->ShouldUseDeferredRenderer();
    	if (bUseDeferred)
    	{
         	//延迟渲染
    		return new FDeferredShadingSceneRenderer(InViewFamily, HitProxyConsumer);
    	}
    	else
    	{
         	//前向渲染
    		return new FForwardShadingSceneRenderer(InViewFamily, HitProxyConsumer);
    	}
    }
    
    bool ShouldUseDeferredRenderer() const
    {
    		return GetFeatureLevel() >= ERHIFeatureLevel::SM4;
    }
    

    参考链接

    1. UE4 前向渲染和延迟渲染
    2. 延迟着色法
    展开全文
  • shader 前向渲染

    2020-01-29 14:25:51
    Forward (前向渲染) Deferred (延迟渲染) Legacy Vertex Lit Legacy Deferred Unity 前向渲染:逐顶点,逐像素处理,球谐函数。 逐像素光源: 1,当光源设置为Import时,是逐像素光源。(不受限制于质量设置...

    Unity 渲染路径:
    Forward (前向渲染)
    Deferred (延迟渲染)
    Legacy Vertex Lit
    Legacy Deferred

    Unity 前向渲染:逐顶点,逐像素处理,球谐函数。
    在这里插入图片描述

    逐像素光源:
    1,当光源设置为Import时,是逐像素光源。(不受限制于质量设置里面pixel light count )(Forward Add)
    2,光源为auto时,个数在pixel light count 以内的光源都是逐像素光源。(Forward Add)
    3,光源为auto时,个数超过pixel light count ,那么按光源对物体影响重要程度排序后,前pixel light count个数的光源为逐像素光源。(Forward Add)
    4,最重要的平行光为逐像素光源。(Forward Base)

    逐顶点光源:(unity默认要求逐顶点光源不超过4个,超过的按SH光源处理)
    1,当光源设置为NotImport时,是逐顶点光源。(Forward Base)
    2,超过pixel light count 的光源为逐顶点光源。(Forward Base)

    Pass

    1,除了设置Pass标签外,还使用了#pragma multi_compile_fwdbase这样的编译指令。只有使用了这样的指令,才可以在相关的pass中得到一些正确的光照变量,例如光照衰减值等。
    2,Base Pass中支持一些光照特性,如lightmap。
    3,Base Pass中渲染的平行光默认是支持阴影的,而Additional Pass中渲染的光源默认情况下是没有阴影的。可以在additional pass中使用#pragma multi_compile_fwdadd_fullshadows代替#pragma multi_compile_fwdadd来打开阴影。
    4,环境光和自发光是在Base Pass中计算的。
    5,Additional Pass中开启了混合模式,如果不开启就会替换之前的渲染。通常使用Blend One One。
    6,前向渲染一般会定义一个Base Pass(除双面渲染等)以及一个Additional Pass。一个Base Pass仅会执行一次,而一个Additional Pass会根据影响该物体的其他逐像素光源数目被多次调用,即每个逐像素光源会执行一次Additional Pass.

    前向渲染补充
    1,ForwardAdd这个Pass需要和ForwardBase一起使用,否则会被Unity忽略掉(unity5.x),在新版本中,不会忽略,但是渲染会出错。
    2,在Forward和Deferred渲染路径下,Forward的Pass均能被正常渲染。
    3,ForwardAdd对每一个逐像素光源都会执行一次Pass,所以不要在ForwardAdd里面计算 unity_4LightPos[x,y,z]0中的数据。会重复计算。

    前向渲染shader代码:

    Shader "MyShader/001"
    {
    	Properties
    	{
    		_Diffuse("diffuse",Color) = (1,1,1,1)
    		_Specular("specular",Color) = (1,1,1,1)
    		_Gloss("gloss",Range(1,256)) = 20
    	}
    		SubShader
    	{
    		Tags { "RenderType" = "Opaque" }
    		LOD 100
    
    		Pass
    		{
    			Tags{"LightMode"="ForwardBase"}
    			CGPROGRAM
    			#pragma multi_compile_fwdbase
    			#pragma vertex vert
    			#pragma fragment frag
    
    			#include "UnityCG.cginc"
    			#include "Lighting.cginc"
    
    			fixed4 _Diffuse;
    			fixed4 _Specular;
    			float _Gloss;
    
                struct appdata
                {
                    float4 vertex : POSITION;
    				float3 normal:NORMAL;
                };
    
                struct v2f
                {
                    float4 vertex : SV_POSITION;
    				float3 worldNormal:TEXCOORD0;
    				float3 worldPos:TEXCOORD1;
    				float3 vertexLight : TEXCOORD2;
                };
    
    
                v2f vert (appdata v)
                {
                    v2f o;
                    o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
    				o.worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);
    				o.worldPos = mul(unity_ObjectToWorld, v.vertex).xyz;
    
    #ifdef LIGHTMAP_OFF
    				float3 shLight = ShadeSH9(float4(v.normal, 1.0));
    				o.vertexLight = shLight;
    #ifdef VERTEXLIGHT_ON
    				float3 vertexLight = Shade4PointLights(
    					unity_4LightPosX0, unity_4LightPosY0, unity_4LightPosZ0,
    					unity_LightColor[0].rgb, unity_LightColor[1].rgb, unity_LightColor[2].rgb, unity_LightColor[3].rgb,
    					unity_4LightAtten0, o.worldPos, o.worldNormal
    				);
    				o.vertexLight += vertexLight;
    #endif
    #endif
                    return o;
                }
    
                fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
                {
    				fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.rgb;
    
    				float3 worldNormal = normalize(i.worldNormal);
    				float3 worldLightDir = normalize(UnityWorldSpaceLightDir(i.worldPos));
    				float3 viewDir = normalize(_WorldSpaceCameraPos.xyz - i.worldPos);
    
    				fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb*_Diffuse.rgb*saturate(dot(worldNormal, worldLightDir));
    
    				fixed3 halfDir = normalize(viewDir + worldLightDir);
    				fixed3 specular = _LightColor0.rgb*_Specular.rgb*pow(saturate(dot(worldNormal, halfDir)), _Gloss);
    
    				return fixed4(ambient + (diffuse + specular)+i.vertexLight, 1);
                }
                ENDCG
            }
    
    		Pass
    		{
    			Tags{"LightMode"="ForwardAdd"}
    			Blend One One
    
    			CGPROGRAM
    			#pragma multi_compile_fwdadd
    			#pragma vertex vert
    			#pragma fragment frag
    				 
    			#include"UnityCG.cginc"
    			#include"Lighting.cginc"
    			#include"AutoLight.cginc"
    
    			float4 _Diffuse;
    			float4 _Specular;
    			float _Gloss;
    
    			struct a2v
    			{
    				float4 vertex:POSITION;
    				float3 normal:NORMAL;
    			};
    
    			struct v2f
    			{
    				float4 vertex:SV_POSITION;
    				float3 worldPos:TEXCOORD0;
    				float3 worldNormal:TEXCOORD1;
    				LIGHTING_COORDS(2, 3)
    			};
    
    			v2f vert(a2v v)
    			{
    				v2f o;
    				o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
    				o.worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);
    				o.worldPos = mul(unity_ObjectToWorld, v.vertex).xyz;
    				TRANSFER_VERTEX_TO_FRAGMENT(o);
    				return o;
    			}
    
    			fixed4 frag(v2f i):SV_Target
    			{
    				float3 worldNormal = normalize(i.worldNormal);
    				float3 worldLightDir = normalize(UnityWorldSpaceLightDir(i.vertex));
    
    				fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb*_Diffuse.rgb*saturate(dot(worldNormal, worldLightDir));
    
    				float3 viewDir = normalize(UnityWorldSpaceViewDir(i.vertex));
    				float3 halfDir = normalize(viewDir + worldLightDir);
    				fixed3 specular = _LightColor0.rgb*_Specular.rgb*pow(saturate(dot(worldNormal, halfDir)), _Gloss);
    				fixed atten = LIGHT_ATTENUATION(i);
    				return fixed4((diffuse + specular)*atten, 1);
    			}
    			ENDCG
    		}
        }
    }
    
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  • 前向渲染 vs 延时渲染

    2020-09-19 16:27:16
    Forward Rendering VS Deferred Rendering ...前向渲染: 正向渲染是大多数引擎使用的标准,即用型的渲染技术。 我们为图形卡提供几何图形,将其投影并将其分解为顶点,然后将其转换并拆分为片段或像素,这些

    Forward Rendering VS Deferred Rendering

    现代渲染管线:
    现代渲染管线允许我们发送代码到显卡,去改变像素点的信息,像是使它们变得凹凸不平(使用法线贴图)或增加反射等等。
    该代码采用几何形状,顶点着色器(Vertex Shader)和片段着色器(Fragment Shader)的形式,它们实质上改变了显卡渲染对象的方式。

    前向渲染:
    正向渲染是大多数引擎使用的标准,即用型的渲染技术。 我们为图形卡提供几何图形,将其投影并将其分解为顶点,然后将其转换并拆分为片段或像素,这些片段或像素将在传递到屏幕之前得到最终的渲染处理。
    它是相当线性的,并且每次将每个几何图形通过管道一次以生成最终图像。
    在这里插入图片描述

    延时渲染:
    顾名思义,在延迟渲染中,渲染将延迟一点,直到所有几何图形都通过管道为止。 然后通过在底端应用着色器来生成最终图像。延迟光照是对延迟渲染的一种修改,它通过在场景中使用更多的pass来减小G缓冲区的大小。
    在这里插入图片描述

    光照计算:
    在标准的前向渲染管线中,必须对可见场景中的每个顶点和可见场景中的每个片段执行光照计算。假如一个场景中有100个几何体,每个几何体有1000个顶点,那么我们大概会有100000个多边形。显卡可以很好的处理这些多边形。但如果这些多边形被发送到Fragment Shader时,就会存在昂贵的光照计算。
    开发者必须为屏幕上每个多边形的每个可见片段执行昂贵的照明计算,无论它是否重叠或被另一个多边形的片段隐藏。假如屏幕分辨率为1024768,那么将有近800000像素要被绘制(O(几何体数量光的数量)),我们很轻松得便会获得过百万的片段操作每一帧。同时,很多片段甚至不会被画进屏幕(因为被深度测试移除了),那么它们的光照计算便被浪费了。
    延迟渲染是一种非常神奇的方法,它减少了对象的数量,特别是减少了总片段数,并在屏幕上的像素上执行了照明计算,从而使用了分辨率大小而不是总片段数。(O(屏幕分辨率 * 光照数量)),这样无论场景中有多少几何体都不会影响时间复杂度了
    为什么延时渲染可以做到呢?因为它使用多个渲染目标将每个几何图形(但不带阴影)渲染到多个屏幕空间缓冲区。 特别是深度,法线和颜色都写入了单独的缓冲区。 然后将这些缓冲区组合起来,为每个光提供足够的信息以照亮像素。通过知道像素有多远及其法线向量,我们可以将像素的颜色与光线结合起来以生成最终的渲染。

    如何抉择:
    简而言之,如果使用许多动态光源,则应该使用延时渲染。
    但是,延时渲染也有弊端:
    • 需要高宽带,因为要发送大量缓冲区
    • 不能使用透明对象
    • 没有抗锯齿
    • 阴影仍然被光的数量决定,延时渲染同样也没有解决阴影的复杂度问题

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  • 前向渲染路径细节

    2020-07-23 10:53:35
    前向渲染路径细节 此页描述前向渲染路径的细节。 前向渲染路径对每个物体渲染一个或者多个pass,具体情况由影响该物体的灯光决定。根据灯光的设置和亮度,前向渲染会区别对待。 实现细节 在前向渲染的情况下,影响...

    前向渲染路径细节

    此页描述前向渲染路径的细节。

    前向渲染路径对每个物体渲染一个或者多个pass,具体情况由影响该物体的灯光决定。根据灯光的设置和亮度,前向渲染会区别对待。

    实现细节

    在前向渲染的情况下,影响物体的最亮的灯光中一部分以逐像素光照模式渲染。然后最多4个点光以逐顶点的方式渲染。其余的灯光以球谐(Spherical Harmonics,SH)方式计算,计算速度很快但是仅仅是一个近似。一个灯光是否是逐像素灯光依赖以下条件:

    • RenderMode设置为NotImportant的灯光作为逐顶点或者球谐处理。
    • 最亮的那个方向光总是逐像素灯光。
    • RenderMode设置为Important的灯光总是逐像素的。
    • 如果以上符合逐像素灯光的灯的数量少于Pixel Light Count(见 Quality Setting),那么将按照灯光亮度递减的顺序取排在前面的灯光作为逐像素灯光。

    对于每个物体的渲染流程如下:

    • Base pass处理1个逐像素的方向光,以及所有的逐顶点/球谐灯光。
    • 剩余的逐像素灯光在Add pass里处理。每个灯光一次pass。

    举例来说,如果某个物体受到许多灯光影响(下图的一个圆圈受到了从A到H的灯光的影响):

    在这里插入图片描述

    假设从A到H的灯光都拥有相同的颜色和强度,并且都设置了Auto的RenderMode,那么对于这个物体这些灯光就会按照从A到H的顺序排序。那些最亮的灯光将会以逐像素光照模式渲染(A到D),然后最多4个灯光以逐顶点光照模式渲染(D到G),最后剩下的灯光以球谐光照模式渲染(G到H)。

    在这里插入图片描述

    请注意,上面的分组有重叠。例如最后一个逐像素灯光融入到逐顶点光照模式里,因此在物体和灯光移动时可以减少光照突变的现象。

    Base pass

    Base pass使用1个逐像素的方向灯光和所有的球谐/顶点灯光来渲染物体。这个pass也添加灯光贴图、环境光和自发光光照。在此pass里渲染的方向灯光可以拥有阴影。请注意使用灯光贴图的物体不会获得球谐灯光的照明。

    请注意,如果着色器里使用了“OnlyDirectional”pass标记,那么ForwardBase pass将只渲染主方向灯光、环境光/灯光探针以及灯光贴图(球谐和定点灯光不包括在此pass里)。

    Additional pass

    对于影响此物体的每一个额外的逐像素灯光,都将渲染一次Additional pass。在这个pass里默认不含阴影(因此前向渲染支持一个含阴影的方向灯光),除非使用了 multi_compile_fwdadd_fullshadows 变体。

    性能因素

    球谐灯光的渲染速度非常快。它们在CPU端只有微小的开销,并且实际上能在GPU上无代价地应用(这里的意思是Base pass总是计算球谐光照。但是因为球谐灯光的工作原理,无论有多少个球谐灯光,计算开销都是一样的。)。

    球谐灯光的缺点如下:

    • 它们在物体的顶点上进行计算,而不是像素级别。这意味着它们不支持灯光剪影,也不支持法线贴图。
    • 球谐光照是非常低频的。你无法使用球谐灯光获得锐利的灯光过渡。它们只能影响漫反射光照(对于镜面高光来说,球谐光太过低频)。
    • 球谐光照不是局部性的。靠近物体表面的点状或者聚光球谐灯光看起来不对。

    总的来说,球谐灯光对于小的动态物体已经足够好。

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  • 前向渲染与延迟渲染

    2020-04-22 21:53:00
    如果您开发过3D游戏,那么您可能会在现代图形引擎的研究中遇到术语“前向渲染”和“延迟渲染”。 而且,通常,您必须选择一种在游戏中使用。但是它们是什么,它们有什么不同,应该选择哪一个? 许多灯光的延迟渲染...
  • 前向渲染 Forward Render Path 只要在摄像机设置下就可以了 由于我设置了9盏灯光,而Unity buildin只支持4盏,所以显示的灯光是错误的 由上图可见 Unity前向渲染的顺序是 深度图 不透明物体 天空盒 透明物体 后...
  • Unity Shader 前向渲染

    2019-11-14 16:10:56
    在Unity前向渲染路径中有3种处理光照的方式:逐顶点,逐像素处理,球谐函数。 前向渲染 前向渲染也叫正向渲染,它是我们渲染物体的一种非常直接的方式,在场景中我们根据所有光源照亮一个物体,之后再渲染下一个物体...
  • 前向渲染 延迟渲染

    千次阅读 2016-09-23 08:50:45
    而正常的前向渲染(Forward Shading)流程是把空间的点进行各种剪裁后,进行处理,所处理量远远大于我们最终看到的。所以延迟渲染出现了。它先将摄像机空间的点光栅化转化成屏幕坐标后再进行处理。这样就能减少处理...
  • 前向渲染和延迟渲染是两种光照渲染模式。 假设有1个光源和1000个具有光照反射的三角形在view coordinate沿着z轴正方形延伸摆放,法线与z轴平行,即所有三角形xy全相同,只有z不同,但是这里增加一个条件:摆放顺序是...
  • 看了很多网上的文章,之前一直不明白为什么前向渲染的光照计算量要比延迟渲染大,其实关键是没有理解“深度测试”对光照计算的影响(光照计算采用pbr理论,计算量很大); 深度测试具有一定的随机性,如果一个像素点...
  • unity Shader前向渲染

    2020-04-25 22:52:24
    unity Shader前向渲染记录 (1)前向渲染的原理: 两个Pass,一个BasePass主要负责: 一个AddPass主要负责: (2)对光源处理方式分类:unity在渲染每一个物体之前都会根据光源的强度,颜色,距离物体的远近以及...
  • 长期以来被渲染路径搞得晕头转向,尤其是前向渲染和延迟渲染。重读第二遍入门精要感觉有必要把这些模糊的知识点串联记录起来。 1.什么是渲染路径? 渲染路径指的是场景中光照的渲染方式。到底是用前向渲染的方式,...
  • Unity Shader前向渲染

    2019-01-25 00:35:38
    前向渲染是通过深度缓冲和颜色缓冲来实现的,使用深度缓冲来决定一个片元是否可见,如果可见,则更新颜色缓冲区中的颜色值。如果场景中有n个物体受m个光源的影响,那么要渲染整个场景,则需要n*m个pass,如果m较多的...
  • 从Frame Debug看前向渲染和延迟渲染

    千次阅读 2019-03-23 10:39:48
    本文认真总结了《Unity Shader 入门精要》第9章知识和相关网络资料,首先给出了渲染流水线基本结构,其次介绍了Unity引擎自带的Frame Debug调试器,然后分别分析了在Frame Debug调试器下看到的前向渲染和延迟渲染...
  • 前向渲染路径前向渲染路径是Unity默认的渲染方式,也是最常用的一种。原理每进行一次完整的前向渲染,我们都需要渲染该对象的渲染图元,并计算颜色缓冲区和深度缓冲区的信息,其中深度缓冲区的信息决定了一个片元...
  • 网上的很多资料或多或少讲到了前向渲染的用法,却没有讲到根本的问题:前向渲染路径是用来干什么的?它是用来解决什么样的图形问题?Unity为什么要在引擎中集成前向渲染路径这种光照渲染的解决方案? ​ 这里做下...
  • 目前多数游戏引擎在实时渲染方面使用两种渲染方式,即Forward Rendering(前向渲染)和DeferredRendering(延迟渲染),其特点概括如下: Forward Rendering 1.着色、几何体、材质在同一环节计算 2.擅长灯光...
  • 前向渲染和延迟渲染的区别   https://blog.csdn.net/pizi0475/article/detai...
  • UnityShader15:前向渲染

    2021-01-04 19:12:45
    一、延迟着色和前向渲染 很可惜的是没有什么前置,OpenGL 本是要写一篇延迟着色的笔记的,但是怎么看这都不属于OpenGL 基础的范畴 先考虑最简单的情况:只有一个光源,这个时候当然就按照正常渲染流程就好了 →...
  • 前向渲染(ForwardBase):把每一个物体用每盏灯渲染一遍,再将渲染的结果混合起来 开销:灯光数量*场景中要被灯光渲染的物体数量 平行光<点光源<聚光灯 Unity光照模式:1.逐像素 2.逐顶点 3.球谐函数 ...
  • 9.1光照衰减-前向渲染

    2020-04-11 11:32:55
    // Upgrade NOTE: replaced '_...//计算光照衰减 -前向渲染 //unity使用一张纹理作为查找表来在片元着色器中计算逐像素光照的衰减 Shader "Unity shader book/Chapter 9/ForwardRendering" { Properties{ ...
  • 假设有1个光源和1000个具有光照反射的三角形在view coordinate沿着z轴正方形...那么前向渲染会这样做: 遍历1000个三角形片元 进行深度检测,没通过的忽略 通过检测的进行光照计算 更新帧缓冲区 返回1继续直...
  • 一、前向渲染概述 传统的渲染方式下所做的光照计算流程称为前向渲染
  • 前向渲染(Forward Rendering) 它的实现最贴合我们的思维逻辑,当我们渲染模型时,只需要关心画模型然后直接处理光照,让它自己去做深度测试,最后深度测试过的都显示在屏幕上。 1、对要渲染的物体进行遍历渲染出...
  • 一、前向渲染路径(Forward Randering Path) 二、延迟渲染路径(Deferred Rendering Path) 三、顶点照明渲染路径(残留,已被抛弃) 四、旧的延迟渲染路径 在大多数情况下,我们可以通过Edit-&gt;Project ...
  • 对于那些不是很熟悉Unity的用户来说,(通常情况下)在前向渲染路径和延迟渲染路径做一个宣发就好比在“一个正常的渲染方法”和“某个看起来就很奇怪的方法”之间做选择一样。为了更好的理解为什么这里要有多个渲染...
  • 延迟渲染与前向渲染

    千次阅读 2018-12-11 17:58:06
    前向渲染中每个光照要走一遍所有物体的forward add pass,如果是点光源,点光源范围照不到的物体也要走一遍,在延迟渲染的光照计算中,只计算光照范围内的光照计算,点光源范围外的物体不参与运算,这也就使得...
  • unity的渲染路径 在unity中,渲染路径决定了光照是如何应用到unity shader中的,如果...在unity5.0版本之前,主要有三种渲染路径:前向渲染路径、延迟渲染路径、顶点照明渲染路径。在unity5.0版本之后,unity做了很...
  • 前向渲染详解

    千次阅读 2018-12-20 11:03:49
    Forward Rendering Path的渲染细节   在开始后面的讨论之前,先要弄懂一个问题就是Unity可以在Forward Rendering Path中可以处理哪些以及处理多少光照。这里只提取官方文档中的一些内容加以说明。   在Forward...

空空如也

空空如也

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前向渲染