Как отличить рабочий шейдер от провального?
Программист добавляет в сцену воду — получает синий прямоугольник. Asset Store выдаёт устаревший ассет с артефактами на мобиле. Разработка шейдеров — это не просто натягивание текстуры, а сложная инженерная задача: нужно понимать depth buffer, семплировать нормали в несколько слоёв, организовывать foam на пересечении с геометрией. Без этого шейдер либо не работает, либо убивает FPS. Мы занимаемся профессиональной разработкой шейдеров и VFX более пяти лет — за это время прошли десятки проектов от инди до AAA. Однажды заказчик принёс сцену с водой из Asset Store: на мобильном устройстве она выдавала 12 FPS из-за отсутствия LOD и неправильного бэтчинга. Переписали шейдер под URP — получили 60 FPS с сохранением визуала. Подробнее о шейдерах
URP vs HDRP: что выбрать для вашего проекта?
Выбор Render Pipeline фиксируется на старте — шейдеры под HDRP не работают в URP и наоборот. Оцените компромиссы по таблице:
| Параметр | URP | HDRP |
|---|---|---|
| Целевые платформы | Mobile, PC, консоли | PC, консоли (High-end) |
| Производительность | Низкий overhead, до 40% быстрее на мобайле | Высокая нагрузка, фотореализм |
| Screen Space Reflections | Ограниченно (с версии 14) | Полноценно с настройками |
| Volumetric Fog | Через кастом | Встроенная система |
| Water System | Отсутствует | Встроенная |
| ShaderGraph ноды | Базовый набор | Расширенный (Diffusion Profile, Eye) |
Вывод: URP даёт до +40% FPS на мобильных устройствах по сравнению с HDRP. Для мобильной RPG выбрали URP — на iPhone 8 получили стабильные 60 FPS без потери качества. HDRP оправдан на PC/консолях, где нужен фотореализм и встроенная Water System.
Разработка шейдеров в ShaderGraph: от воды до растительности
ShaderGraph — нодовый редактор без HLSL, но понимание «под капотом» обязательно. Разберём водный шейдер — он включает несколько техник.
Нормали с движением. Два слоя normal map, семплированных с разными скоростями и направлениями:
Time → Multiply (speed1) → Add → Sample Texture 2D (normalMap)
Time → Multiply (speed2) → Add → Sample Texture 2D (normalMap)
→ Normal Blend → Normal (фрагментный шейдер)
Два разнонаправленных слоя создают эффект бегущих волн без тайловой периодичности. Потребление — 2 texture samples, что вписывается в бюджет 40 draw calls для водной поверхности.
Глубина и foam. Через нод Scene Depth (в URP/HDRP opaque texture должна быть включена) получаем разницу между глубиной сцены и позицией фрагмента воды. Малая глубина (пересечение с берегом) → foam через Step/Smoothstep. Большая глубина → более насыщенный синий, выше непрозрачность. Foam добавляет 1-2 ms на GPU, но даёт реалистичную береговую линию.
Рефракция. Scene Color + смещение UV по normal map — дно «плывёт». Вода рендерится в Transparent очереди, после всей непрозрачной геометрии. Обязательно включать Opaque Texture в настройках URP, иначе рефракция не работает.
Fresnel и отражения. Fresnel Effect нод — вблизи нормали к камере поверхность прозрачнее, под острым углом отражает. Физически корректно для диэлектриков. Поверх Fresnel-маски добавляется кубмап или Reflection Probe. На мобильных платформах Reflection Probe заменяем на кубмап низкого разрешения (128x128) — экономия 1-2 ms.
Шейдер растительности. Анимация кустов и травы без физической симуляции — через вертексный шейдер. В ShaderGraph: берём XZ-координаты вершины как фазовый сдвиг, Time → Sine с разной фазой, умножаем на Vertex Color канал R (белый = качается, чёрный = закреплён к земле). Результат: трава качается волнами, основание фиксировано. Для «ветра при беге игрока» — добавляем CPU-параметр _PlayerPosition. Такой шейдер обрабатывает 100 000 вершин за 0.3 ms на iPhone 11.
Детали оптимизации водного шейдера
Исходный ассет использовал 4 слоя normal map и dynamic cubemap reflections — на мобильном устройстве это давало 12 FPS. После переписывания под URP с двумя слоями, упрощённым foam и baked reflections получили 60 FPS. Экономия времени разработки: 1 день вместо 3 дней на адаптацию ассета.
VFX Graph: как управлять миллионами частиц на GPU
VFX Graph исполняется полностью на GPU через Compute Shaders. В отличие от Particle System (Shuriken), которая работает на CPU, здесь можно управлять миллионами частиц без нагрузки на CPU. Пример: взрыв с шрапнелью (200 частиц) на GPU занимает 0.05 ms, тогда как CPU Particle System той же сложности — 0.8 ms.
Граф делится на контексты: Spawn (burst, constant rate, event trigger), Initialize (начальные атрибуты), Update (гравитация, турбулентность, коллизии), Output (Quad, Mesh, Lit/Unlit, Distortion).
Пример: взрыв с шрапнелью
Spawn: Single Burst (count: 200)
↓
Initialize:
Position: Sphere Volume (radius: 0.1)
Velocity: Spherical * Random(5, 15)
Size: Random(0.05, 0.3)
Lifetime: Random(0.5, 2.0)
Color: Gradient по lifetime (белый → оранжевый → серый)
↓
Update:
Gravity (force: -9.8)
Drag (coefficient: 0.2)
Turbulence (intensity: 2.0)
Collision (SDF сцены или Depth Buffer)
↓
Output Quad (Unlit):
Texture: искра
Blend Mode: Additive
Turbulence использует Noise Field — трёхмерный шум, частицы отклоняются органично. Flipbook анимации в Output контексте — анимация спрайта для каждой частицы. Для мобильных платформ снижаем количество частиц до 50 и отключаем Collision — экономия 3 ms.
Почему пост-обработка требует настройки под платформу?
Post-processing — эффекты на финальном изображении после основного рендера. В Unity через Volume систему (Local/Global Volume). Типичный стек для action-проекта:
| Эффект | Назначение | Особенности |
|---|---|---|
| Bloom | Свечение ярких источников | Threshold 0.8, intensity 0.5 — экономия 1 ms |
| Tonemapping | ACES filmic для реализма, Neutral для стилизации | Стандарт для realistic проектов |
| Color Adjustments | Контраст +10%, насыщенность +5% | Коррекция под настроение |
| Vignette | Затемнение краёв | Intensity 0.3 — фокус на центре |
| Motion Blur | Размытие по вектору движения | На мобайле отключаем — -2 ms GPU |
| Depth of Field | Боке | В VR осторожно — ломает восприятие глубины |
| Screen Space Ambient Occlusion | SSAO / HBAO | Затемнение в углах геометрии, +1.5 ms |
Для мобильных платформ мы отключаем Motion Blur и SSAO, снижаем Bloom до 2-3 passes — итоговый бюджет пост-обработки 3-4 ms. На PC/HDRP стек может занимать 8-10 ms, но это компенсируется мощностью GPU.
Что входит в работу: от шейдера до поддержки
- Разработка кастомных шейдеров в ShaderGraph (URP / HDRP): вода, растительность, персонажные эффекты, голограммы, dissolve.
- VFX Graph эффекты: взрывы, огонь, дым, магия, окружение. Максимальная производительность — до 2 млн частиц на GPU при 60 FPS.
- Настройка и оптимизация Particle System (Shuriken) для мобильных платформ: замена на GPU-инстансы снижает draw calls на 70%.
- Построение Post-Processing стека под визуальный стиль проекта с замером времени рендера.
- Портирование шейдеров между URP и HDRP при смене пайплайна: среднее время 0.5-1 день на шейдер.
- Оптимизация VFX для целевой платформы: GPU instancing, LOD частиц, culling.
Deliverables: исходники шейдеров и VFX графов, документация по настройке, обучение команды (1 час консультации), поддержка в течение месяца после сдачи. Оценим проект за 1 рабочий день — свяжитесь с нами. Получите консультацию по вашему проекту — мы подберём оптимальное решение и назовём сроки.
Наш опыт и гарантии
Более 5 лет в геймдеве, 50+ проектов (мобильные, PC, консоли). Гарантируем, что шейдер будет работать на целевой платформе с заявленным FPS — если нет, дорабатываем бесплатно. Пример: для одной инди-студии переписали все шейдеры под URP — FPS на iPhone 8 вырос с 25 до 60, а бюджет времени на рендер сократился на 40%. Используем последние стабильные версии Unity (LTS) и Unreal Engine 5, работаем с Vulkan, Metal, DirectX 12.
Сравнение: готовый ассет из Asset Store часто требует доработки (совместимость, производительность) — кастомная разработка шейдеров обходится в 2-3 раза быстрее по времени, чем адаптация чужого кода. А шейдер, написанный с нуля под ваши задачи, даёт 100% контроль над производительностью и визуалом. Экономия бюджета на одном проекте достигает 30% за счёт отсутствия лишнего кода.
Этапы работы
- Анализ: изучаем сцену, целевые платформы, требования к FPS. Фиксируем визуальные референсы.
- Прототипирование: создаём шейдер/VFX граф, тестируем на референсном устройстве.
- Интеграция: встраиваем в проект, настраиваем параметры, оптимизируем draw calls и batching.
- QA: проверяем на всех целевых платформах (Android, iOS, PC, консоли), исправляем артефакты.
- Деплой и передача: отдаём исходники, документацию, проводим обучение. Поддержка — 1 месяц.
Сроки: от 2 до 10 рабочих дней в зависимости от сложности. Стоимость рассчитывается индивидуально — пишите, оценим ваш проект. Закажите разработку шейдеров — получите готовый результат с гарантией производительности.