LWRP(LightweightRenderPipeline) : 렌더링 성능을 위한 경량 파이프라인

SRP(Scriptable render pipeline)

유니티 2018부터 스크립터블 렌더 파이프라인(Scriptable render pipeline, 이하 SRP)이라는 기능을 제공합니다. SRP는 유니티의 렌더링 처리 방식을 C# 스크립트로 제어할 수 있는 기능입니다. 이를 통해서 라이팅 처리 방식을 포함한 전반적인 렌더링 루프를 직접 구성할 수 있습니다. 그렇게 함으로써 기존에 유니티에서 고정해놓은 방식대로만 렌더링하는 것이 아니라, 직접 렌더링 루프를 커스터마이징함으로써 원하는 방식으로 렌더링을 구성할 수 있습니다. 예를 들어서, 새로운 렌더링 기술을 직접 적용할 수도 있고, 특정 하드웨어에 맞게 최적화를 할 수도 있습니다.

유니티의 로우 레벨 렌더링 파트는 유니티가 C++로 구현해놓았습니다. 그리고, 이러한 기능들을 C# 스크립트로 사용하고 제어할 수 있도록 되어 있습니다. 유니티를 사용하는 개발자는 C# 스크립트로 자신만의 렌더 루프를 만들 수 있습니다. 하지만, SRP로 렌더 파이프라인을 직접 구성한다는 것은 많은 지식이 요구되고 많은 작업이 필요합니다. 대신, 유니티는 유니티에서는 SRP를 이용하여 HDRP(HD Render Pipeline)와 LWRP(Lightweight Render Pipeline)을 만들어두어 제공하고 있습니다. SRP로 직접 렌더 파이프라인을 구성하지 않고 HDRP나 LWRP를 이용하여 프로젝트를 진행할 수 있습니다.

HDRP(High Definition render pipeline)

HDRP는 하이엔드 PC나 콘솔등을 고려해서 고품질의 비주얼을 구현하는데 적합한 파이프라인입니다. 유니티의 빌트인에 구현되어있는 디퍼드나 포워드보다 발전되고 개선된 렌더링 기법이 적용되어있습니다. (주석 : Clustered tiled lighting, Fine pruned tiled lighting) 또한, Anisotropy, Subsurface 등 더 많은 재질 표현이 가능합니다.

하지만, HDRP는 기본적으로 요구되는 하드웨어 스펙들이 존재하기 때문에 성능이 낮은 플랫폼에서는 작동하지 않습니다. 즉, 모바일 게임 개발용으로는 적합하지가 않습니다.

LWRP(Lightweight Render Pipeline)

대신, 모바일을 위해서 LWRP라는 파이프라인이 제공됩니다. LWRP는 퍼포먼스에 최적화되어 있고, 모바일이나 VR이나 AR처럼 성능에 민감한 환경에서 높은 성능을 보여줍니다.

LWRP는 기존 파이프라인에 비하여 성능을 위한 특징들이 존재합니다. 이를 통해서 라이팅과 쉐이딩 관련하여 단점들을 해결하여 성능 제약이있는 플랫폼에서 최적화 된 실시간 렌더링 퍼포먼스를 제공합니다.

Multi light Single pass

그 중 가장 큰 특징은 실시간 라이팅들이 싱글패스로 처리된다는 점입니다. 앞서 설명하였듯이 포워드 렌더링에서는 실시간 라이트를 여러개를 처리하기 위해서는 그만큼 덧그리게 됨으로써 드로우콜이 늘어납니다. (주석:이를 멀티 라이트 멀티 패스(Multi light Multi pass)라고 표현됩니다.)

LWRP는 유니티에 기본으로 구현된 포워드 렌더링과는 달리, 여러개의 실시간 라이트를 한번의 패스로 처리하도록 만들어져 있습니다. (주석 : 즉, 멀티 라이트 싱글 패스(Multi light Single pass)입니다. ) 오브젝트를 렌더링 할 때 오브젝트에 영향받는 실시간 라이트들을 쉐이더에 전달해줍니다. 쉐이더에서는 한번에 여러 라이트들을 모두 처리해줌으로써 별도의 드로우콜이 발생하는 것을 방지합니다. 이러한 과정을 통해서 기존의 포워드 렌더링과 비교하여 드로우콜이 줄어들게 설계되어있습니다.

관련 참고 자료 링크 : 

https://blogs.unity3d.com/2018/02/21/the-lightweight-render-pipeline-optimizing-real-time-performance/

더 많은 내용은 "유니티 그래픽스 최적화 스타트업"을 참고하세요