Unity3D GPU Selector/Picker

Unity3D GPU Selector/Picker

一、概述

1.动机
Unity3D中通常情况下使用物理系统进行物体点击选择的基础，对于含大量对象的场景，添加Collider组件会增加内容占用，因此使用基于GPU的点击选择方案
2.实现思路
对于场景的每个物体，构建一个<meshrenderer,color>，在点击后，替换物体材质的颜色为该字典中相应键值的颜色， 进行渲染，获取RenderTexture，并转存在Texture中，然后采集鼠标点击位置的颜色，查询该颜色对应的meshrenderer，之后对从相机到鼠标点击位置的射线与mesh中的三角面求交，从而得出点击位置
3.实现过程
3.1 模型的Read/Write
由于需要进行射线与模型三角面求交计算，所以需要勾选模型的该选项，但勾选该选项后，会驻留除模型三角面信息之外的如法线、切线等其他大量的数据在内存中，从而快速的引起内存不足的问题，因此需要将模型的三角面存储在ScriptableObject对象中
3.2 多个交点
射线可能与模型会有多个交点，因此需要选取离相机最近的点作为结果
3.3 使用的RenderTexture的大小
初始实现时，使用了与分辨率同等大小的RenderTexture，若为1920*1080，其内存占用则为31.6MB，会引起Gfx.ReadbackImage的占用，因仅需关注鼠标点击位置的颜色，因此可调整RenderTexture的尺寸,而调整采样Camera的方向即可，并调整其
3.4 Directionary<meshrenderer,color>的设计
将Color的RGB通道作为层号、行号和列号，因此整个字典就像一个叠在一起的鸡蛋托盘一样；
为了提高利用颜色值检索时的精度，增加颜色键值的STEP，可能并未起作用，即RGB值每次递增STEP，而不是1，如R值依次为0,2,4,6，…
对于RGB值使用无符号整型即可，即ubyte；
使用位移操作代替乘法与除法操作；
3.5 问题
如果点击后场景颜色发生了变化，可能是GPU Selector中使用的Shader修改了材质中的Color属性。因此，需要注意使用Directionary<meshrenderer,color>中的颜色渲染时，Shader中Color属性名的唯一性
3.6 笔记
MeshCollider可能带来与triangles数据等量的内存占用；
Model.Read/Write会带来数倍的内存消耗
1M=1024KB=1048576Bytes

3.7 关键API与算法
（a）API:
Camera.SetReplacementShader/Camera.ResetReplacementShader
Camera.RenderWithShader
（b）射线与三角面求交
Möller-Trumbore算法
（c）IEquatable接口的实现

二、遗留问题

1.目前只能在Gramma色彩空间中进行使用，对采样RenderTexture的RenderTextureReadWrite和Texture2D的bool linear的设置好像没有起作用，待继续调试