Unity 光照系统

Posted 2020-12-11 chenzirong1999

光照系统

　　在2017年以前光照贴图技术是游戏光照设置的主流方式，但由于光照贴图需要事先烘焙（baking）出来，且仅支持静态物体（Static Object）。而游戏场景几乎不可能全都是静态物体，所以通常游戏场景中的灯光照明是多种照明方式的混合作用。

对于静态物体来说，大多使用光照贴图来模拟间接光的照明效果，然后加上直接光源的动态照明效果；

对于运动物体来说，则仅用直接光源的动态照明效果，或者使用光照探针来模拟间接光的照明效果。

　　Unity3D中Realtime Global Illumination提供了可以实时计算的全局光照，但是对于计算机性能来讲还是非常的苛刻。不过随着计算机硬件的提升，实时光照已经应用于游戏技术，每年Unity全球开发者大会都会带来与光照相关的新技术。

　　Unity3D中默认可以创建这么几种灯光：聚光灯、点光源、平行光、面积光，另外还可以创建两种探针（Probe）：反射探针（Reflection Probe）和光照探针组（Light Probe Group）。

　　

一、Direct Lighting ：自然光

　　Unity3D中的直接照明主要来源于各种灯光物体，而灯光物体本质上是空物体加上灯光组件。直接照明可以产生阴影，但光线不会反射、也不会折射，可以穿透半透明材质物体。

　　

• Type：灯光类型，所有类型的灯光都其实共用一个组件，本质上是一样的。

• Color：灯光颜色

• Mode：灯光照明模式，每种模式对应Lighting面板中一组设定

• • Realtime：对应Realtime Lighting

• • Mixed：对应Mixed Lighting

• • Baked：对应Lightmapping Setting

• Intensity：灯光强度

• Indirect Multiplier：在计算该灯光所产生的间接光照时的强度倍乘

• Shadow Type：阴影贴图的类型

• • No Shadows：无阴影贴图

• • Hard Shadows：硬阴影贴图

• • Soft Shadows：光滑阴影边缘（也就是阴影模糊效果）

• Baked Shadow Angle：烘焙阴影的角度

• Realtime Shadows Strength：实时阴影强度

• Resolution：阴影贴图分辨率

• Bias：阴影偏移，通常适当增加这个值来修正一些阴影的artifact

• Normal Bias：法线偏移，通常适当减少这个值来修正一些阴影的artifact（不同于Bias的使用场合）

• Near Plane：阴影剪切平面，对于与摄影机距离小于这个距离的场景物体不产生阴影

• Cookie：Cookie相当于在灯光上贴黑白图，用来模拟一些阴影效果，比如贴上网格图模拟窗户栅格效果

• Cookie Size：调整Cookie贴图大小

• Draw Halo：灯光是否显示辉光，不显示辉光的灯本身是看不见的

• Flare：Flare可以使用一张黑白贴图来模拟灯光在镜头中的“星状辉光”效果

• Render Mode：渲染模式。包含：自动，重要逐像素进行渲染，不重要（以最快速度渲染）。

• Culling Mask：剔除遮蔽图，选中层所关联的对象将受到光源的影响。

二、Point ：点光源

点光源模拟一个小灯泡向四周发出光线的效果，点光源在其照亮范围内随距离增加而亮度衰减

　　

• Range：光源的范围大小，从光源对象中心发射的距离Color：灯光颜色

• Mode：灯光照明模式，每种模式对应Lighting面板中一组设定

  • Realtime：对应Realtime Lighting

  • Mixed：对应Mixed Lighting

  • Baked：对应Lightmapping Setting

• Intensity：灯光强度，只有Point和Spotlight有该参数

• Indirect Multiplier：在计算该灯光所产生的间接光照时的强度倍乘

• Shadow Type：阴影贴图的类型

  • No Shadows：无阴影贴图

  • Hard Shadows：硬阴影贴图

  • Soft Shadows：光滑阴影边缘（也就是阴影模糊效果）

• Draw Halo：灯光是否显示辉光，不显示辉光的灯本身是看不见的

• Flare：Flare可以使用一张黑白贴图来模拟灯光在镜头中的“星状辉光”效果

• Render Mode：渲染模式。包含：自动，重要逐像素进行渲染，不重要（以最快速度渲染）

• Culling Mask：剔除遮蔽图，选中层所关联的对象将受到光源照射的影响。

三、Spot ：聚光灯

聚光灯模拟一个点光源仅沿着一个圆锥体方向发出光线的效果，聚光灯在其照亮范围内随距离增加而亮度衰减

　　

• Range：光源的范围大小，从光源对象中心发射的距离

• Spot Angle：灯光射出的张角范围

• Color：灯光颜色

• Mode：灯光照明模式，每种模式对应Lighting面板中一组设定

  • Realtime：对应Realtime Lighting

  • Mixed：对应Mixed Lighting

  • Baked：对应Lightmapping Setting

• Intensity：灯光强度，只有Point和Spotlight有该参数

• Indirect Multiplier：在计算该灯光所产生的间接光照时的强度倍乘

• Shadow Type：阴影贴图的类型

  • No Shadows：无阴影贴图

  • Hard Shadows：硬阴影贴图

  • Soft Shadows：光滑阴影边缘（也就是阴影模糊效果）

• Draw Halo：灯光是否显示辉光，不显示辉光的灯本身是看不见的

• Flare：Flare可以使用一张黑白贴图来模拟灯光在镜头中的“星状辉光”效果

• Render Mode：渲染模式。包含：自动，重要逐像素进行渲染，不重要（以最快速度渲染）

• Culling Mask：剔除遮蔽图，选中层所关联的对象将受到光源照射的影响

四、Area ：区域光

模拟一个较大的发光表面对周围环境的照明效果，通常面积光的灯光亮度衰减很快，阴影非常柔和。

Unity3D的面积光仅在烘焙光照贴图时有效，并不像Maya的Area Lights一样能动态照亮场景。

　　

• width：面积光宽度

• Height：面积光的高度

• Color：灯光颜色

• Intensity：灯光强度，只有Point和Spotlight有该参数

• Indirect Multiplier：在计算该灯光所产生的间接光照时的强度倍乘

• Draw Halo：灯光是否显示辉光，不显示辉光的灯本身是看不见的

• Flare：Flare可以使用一张黑白贴图来模拟灯光在镜头中的“星状辉光”效果

• Render Mode：渲染模式。包含：自动，重要逐像素进行渲染，不重要（以最快速度渲染）

• Culling Mask：剔除遮蔽图，选中层所关联的对象将受到光源照射的影响。