虚幻从5.4以后提供了完整的VRS Tier2支持，并且在Nanite的场景下额外提供了对Nanite特定优化的Software Variable Shading Rate的支持。 具体可以见这篇博客的介绍 Nanite-enabled Variable Rate Shading in Unreal Engine 5.4

在Nanite场景下，Software的模式会更适合Nanite的渲染模式。

Variable Rate Shading Tier1 / Tier2?

Variable-rate shading (VRS) - Win32 apps | Microsoft Learn

微软的文章可能是对VRS的来龙去脉，支持特性讲的最清楚的，由于这个特性是由硬件支持的，所以DX12的API也可以无缝迁移到其他API上。

另外一个可以参考的资料是VK_KHR_fragment_shading_rate的提案

Vulkan-Docs/proposals/VK_KHR_fragment_shading_rate.adoc at main · KhronosGroup/Vulkan-Docs

Tier1 / Tier2的主要区别:

Tier1: 兼容性好，只支持Per-Draw设置 Tier2：更灵活，支持在屏幕空间设置和通过VertexShader / Geometry Shader输出一个值来控制Shading Rate，兼容性一般

硬件兼容性问题

PC / Console都没啥问题，Intel虽然没测试但是应该也是支持的很好的。 只需要注意AMD不支持2x2以上的VRS，Nvidia可以支持到4x4。

Mobile上Apple是跟进的最早的，很早就实现了Tier1 / Tier2的VRS支持。 高通最早是在888支持Tier1的VRS，从硬件上来看好像实现VRS Tier2也没啥阻碍。 只是一开始驱动没就位，很多888的手机都不支持VRS Tier2（vulkan报告VK_KHR_fragment_shading_rate这个扩展不存在)。 我找了一个8Gen1的手机测试就支持Tier2了。

mali支持VRS功能更晚一些，基本要到2022年的旗舰芯片才开始支持VRS，不过好在第一批支持的时候就已经Tier1 / Tier2就位了。

从2025年来看，现在新发的芯片，无论是移动端/Console对VRS的支持都没啥问题了。

UE VRS的配置方案

PC当然毫不犹豫的使用 Tier1 + Tier2结合的方式即可。 如果不想做过多的改造，那么直接打开虚幻的VRS Tier2功能就可，虚幻提供了一个FContrastAdaptiveImageGenerator的算法来处理Tier2 Shading Rate Image的生成。

Mobile这里要斟酌一下了。因为基于上一帧的数据来计算Shading Rate Image，相当于要过一次Compute Shader的全屏后处理，这个开销不便宜。会极大的抵消VRS带来的性能提升。 Mobile这里还是要把Tier1的VRS用好，尽量依靠LOD系统来选择不同的Shading Rate。

借用一张高通的博客的图来看一下，远处的山脉都切换成了很低的Shading Rate

引擎改造: Per Material Instance Shading Rate

虚幻对VRS Tier1感觉没啥兴趣，连最基本的在MaterialInstance上覆盖Shading Rate的功能都没有提供。

这里可以参考Intel的文档提供的Unreal改造方案， Variable Rate Shading Tier 1 Usage Guide

在材质面板上支持覆盖这个MI的Instance的Shading Rate。

然后根据Mesh的不同LOD选择不同的Material Instance，以支持不同LOD使用不同Shading Rate的功能。

引擎改造： Tier1 VRS Debug View

同理，虚幻也缺少一个Tier1 VRS的Debug View来查看当前的场景内的Shading Rate的功能。 虚幻的VRS DebugView功能只提供了Tier2的Shading Rate Image的可视化功能，Tier1的啥也看不到。 有人给虚幻提过PR，但是被无情拒绝了，可能epic的大哥们觉得VRS Tier1老掉牙了没啥好看的吧。

Mobile没人权也不是一天两天了。

[UE5 Feature] DX12 shading rates viewmode by mamoniem · Pull Request #8113 · EpicGames/UnrealEngine

可以参考这个PR合并一下。

VRS的特殊情景下的处理

PixelShader Modify Depth:

NV的文档里提了这种情况, 注意最后一行

Advanced API Performance: Variable Rate Shading | NVIDIA Technical Blog

Do not modify the output depth value from the pixel shader. If the pixel shader modifies depth, VRS is automatically disabled.

Pixel Shader With Clip

这个虚幻的注释里留了一点线索。 如果VRS着色的像素clip了，会直接丢弃一个block的像素，造成肉眼可见的闪烁

bool FMaterialResource::IsVariableRateShadingAllowed() const {
    return Material->bAllowVariableRateShading
        && !IsMasked()								// When using pixel discard, coarse shading causes the whole block to get discarded resulting in noticeable artifacts
        && !Material->HasCustomPrimitiveData()		// When using custom primitive data, Nanite can't determine which primitive ID to use for shading clusters
        && !Substrate::IsSubstrateEnabled();		// For now disable VRS when Substrate is enabled due to incorrect data replication between neighbor pixels
}

虚幻默认检查到一个材质是Masked的时候，会直接无视VRS的设置。

Pixel Shader Writes UAV

这个是项目里有个特性用到了这个功能，试验了一下，和VRS不太兼容。被复制的周围的像素不会写UAV。 会造成后续Shader读UAV的数据的时候读到没被初始化的值造成逻辑上的问题 没啥好的解决方案，只能禁用了

Reference