首先可以看看一篇其他人写的好博客。
为什么对Mask材质开PrePass有性能优势
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Overdraw的产生: 由于mask材质里会有clip指令出现，所以管线里没法做early-z，只能跑完整的PS，这样会导致大量的Pixel Shader Overdraw.
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为什么Opaque物体不会产生? 也会产生Overdraw。但是由于引擎里Opaque物体基本都做了从前往后排序，所以在绘制过程中由于Opaque物体可以经过early-Z优化，有大概率被earlyz pixel killing.
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为什么开启Prepass对mask材质会有好处
Engine\Shaders\Private\DepthOnlyPixelShader.usf
虚幻渲染PrePass的时候用的，会根据材质生成一个 DepthOnlyPixelShader.usf,主要是给阴影和PrePass用的。
这个材质只计算Pixel Location 和 Clip相关的信息，不进行复杂的颜色计算，相当于一个轻量级的PS。
这样在PrePass的时候，就可以只跑这个轻量级的PS，可以获得完整的深度图。 然后在正式渲染的时候，就可以根据这个深度图进行early-z优化(开启Z Test Mode = Equal).
常见Bug: Mask材质开启PrePass可能导致IOS上闪烁的问题
如果Prepass的shader编译选项和Basepass的VS的编译选项不一致可能会导致Basepass有一些pixel无法正确通过early-z的测试，导致闪烁的问题。
IOS Mask材质开启prepass导致闪烁 - 知乎https://blog.csdn.net/weixin_39864682/article/details/111803055
Full Prez / Masked Prez
缺点:
- Drawcall / Vertices / binning pass 翻倍
纯Vulkan-API对dc不是很敏感，可以视性能评估的结果来决定。从鸣潮和原神的抓帧的结果来分析，Mobile上似乎是没有开prepass的。可能还是主要考虑到低端机的性能问题。
优点:
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允许在Basepass绘制的时候使用 Depth-Equal Compare(尤其是对于Foliage)，这样即使shader里有clip指令仍然能够享受到early-z的优化。(UE在有Prepass的情况下，basepass里clip相关的计算都是直接跳过的，因为之前已经算过了) 节约大量的pixel 计算。
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有Full Depth的情况下(在Basspass前)，可以允许很多效果在当帧完成。比如SSAO，可以在basePass前完成，在着色的时候直接采，避免延后一帧，导致旋转的时候拖影
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Occlusion Culling， hardware occlusiong query可以在当帧的DepthBuffer上完成，而不用用上一帧的（但是结果仍然要延后一帧读取）。这样可以从延后两帧(n帧用n-1帧的depthbuffer做occlusion query, n+1帧读取结果)变成延后一帧(n帧用n帧的depthbuffer做occlusion query, n+1帧读取结果)，显著降低occlusion query的延迟(比如镜头已经转过来，但是由于延迟之前被剔除的物体可能还没出现)
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deferred decal
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需要在屏幕空间在DepthBuffer上做tracing的所有效果都可以考虑提前到FullPrePass之后，BasePass之前完成，否则都会延迟一帧。如果移动端锁30帧的情况下，慢一帧可能会导致在旋转屏幕的时候注意到明显的拖影。
允许虚幻动态切换Prepass和不Prepass
虚幻在Mobile控制EarlyPass主要是如下的cvar控制:
该cvar是静态的，会作为宏定义在shader里，并且影响若干个pass的采样深度的代码。 主要是如果定义了FullPreZ，
- 那么许多效果可以通过SceneDepthZ来获取深度
- 如果没有定义FullPreZ，那么有一些在OnePass里的深度只能通过 subpass Fetch来获取片上深度(不允许跨像素采样)
static TAutoConsoleVariable<int32> CVarMobileEarlyZPass(
TEXT("r.Mobile.EarlyZPass"),
0,
TEXT("Whether to use a depth only pass to initialize Z culling for the mobile base pass. Changing this setting requires restarting the editor.\n")
TEXT(" 0: off\n")
TEXT(" 1: all opaque \n")
TEXT(" 2: masked primitives only \n"),
ECVF_ReadOnly
);
那么如果我们想让手机可以在Prepass和Not Prepass之间切换，应该怎么做呢？
仔细观察shader里采取深度的地方，我们注意到，只要我们强行定义FORCE_DEPTH_TEXTURE_READS这个宏，我们就能让所有Shader的采样深度从FullPrepassZ里读取。
/** Returns DeviceZ which is the z value stored in the depth buffer. */
float LookupDeviceZ( float2 ScreenUV )
{
#if SCENE_TEXTURES_DISABLED
return FarDepthValue;
#elif FORCE_DEPTH_TEXTURE_READS || PLATFORM_NEEDS_DEPTH_TEXTURE_READS
// native Depth buffer lookup
return Texture2DSampleLevel(MobileSceneTextures.SceneDepthTexture, MobileSceneTextures.SceneDepthTextureSampler, ScreenUV, 0).r;
#elif MOBILE_DEPTHFECTH && COMPILER_GLSL_ES3_1
return DepthbufferFetchES2();
#elif MOBILE_DEPTHFECTH && VULKAN_PROFILE
return VulkanSubpassDepthFetch();
#elif MOBILE_DEPTHFECTH && (METAL_PROFILE && !MAC)
return DepthbufferFetchES2();
#elif (USE_SCENE_DEPTH_AUX && !MOBILE_DEFERRED_SHADING)
// SceneDepth texture is discarded after BasePass (with forward shading)
// instead fetch DeviceZ from SceneDepthAuxTexture
return Texture2DSampleLevel(MobileSceneTextures.SceneDepthAuxTexture, MobileSceneTextures.SceneDepthAuxTextureSampler, ScreenUV, 0).r;
#else
// native Depth buffer lookup
return Texture2DSampleLevel(MobileSceneTextures.SceneDepthTexture, MobileSceneTextures.SceneDepthTextureSampler, ScreenUV, 0).r;
#endif
}
所以改动思路还是很简单:
- 很多个pass要额外定义一个
FORCE_DEPTH_TEXTURE_READS的变体，当Prepass开启的时候，使用这个变体 - 把prepass的开关做成动态的，不能是readonly的
- 有的pass里定义了
IS_MOBILE_DEPTHREAD_SUBPASS，根据这个宏来决定是否使用subpass的深度采样。我们要强行设置IS_MOBILE_DEPTHREAD_SUBPASS为1，统一走我们新加的变体来管理
IS_MOBILE_DEPTHREAD_SUBPASS实际上是作为一个宏MOBILE_DEPTHFECTH的条件。为什么要强行设置成1 ？
因为如果不设置成1，cook后的结果不会包含带有subpass的变体，没法动态切换过来。
最后我们的逻辑变成了
- 如果
r.Mobile.EarlyZPass == 0，走原来的逻辑，该走subpass走subpass - 如果
r.Mobile.EarlyZPass == 1/2，所有的变体选择FORCE_DEPTH_TEXTURE_READS的变体
View上额外补充一个uniform来标记一个变量
