????????之前就學(xué)過但是太久沒用又忘了，因此用最簡(jiǎn)潔易懂的語言做個(gè)記錄。

????????全局光照分為兩個(gè)系統(tǒng)，分別是實(shí)時(shí)光照和混合光照。（點(diǎn)擊window/Rendering/Lighing打開此面板）

????????其中全局光照對(duì)于我來說都是新技術(shù)了，上一次學(xué)習(xí)全局光照的時(shí)候的時(shí)候都還沒有這個(gè)技術(shù)，因?yàn)樵陧?xiàng)目中大部分是用一個(gè)直接光照和環(huán)境光就完事了。

????????我不打算先說明各種術(shù)語，而是在使用的時(shí)候再說明，以免大家沒耐心看下去。我之所以要寫這個(gè)博客就是看別人的博客的時(shí)候老是先說很久術(shù)語才進(jìn)入正題，導(dǎo)致我看的很沒耐心。

????????unity中其實(shí)有兩套全局光照系統(tǒng)，就是上圖中的Realtime lighting和mixed lighting,即實(shí)時(shí)光照和混合光照。他們其實(shí)是獨(dú)立的，我們一般選擇性使用其中一種就行了。他們兩個(gè)也可以同時(shí)啟用，同時(shí)啟用的話太混亂而且性能消耗也很高，我就不考慮了。

實(shí)時(shí)光照：

????????啟用時(shí)場(chǎng)景中的光源只能使用實(shí)時(shí)模式,也就是Realtime，但是系統(tǒng)不會(huì)自動(dòng)切換，注意手動(dòng)設(shè)置，啟用Realtime Environment Lighting的話除了直接光還會(huì)實(shí)時(shí)計(jì)算間接光并應(yīng)用效果，不過能計(jì)算間接光的只有平行光，因?yàn)槠渌奶男阅芰恕?/p>

????????光源有三種模式，剩下的之后再說。實(shí)時(shí)光照只能選擇realtime，不用管。

????????要注意的是，雖然名字是實(shí)時(shí)光照，但是還是只能對(duì)靜態(tài)物體進(jìn)行光照計(jì)算。我們?cè)趫?chǎng)景中放置好要被實(shí)時(shí)關(guān)照的物體，并設(shè)置為contribute GI靜態(tài)，其他的可選可不選。

????????搭建好場(chǎng)景，根據(jù)需要設(shè)置環(huán)境光，這個(gè)太基礎(chǔ)了就不講了。要注意的是如果想在場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)全黑的效果環(huán)境光就必須為0。我這里環(huán)境光設(shè)置為0，以排除影響。初始場(chǎng)景是這樣的，所有物體都是靜態(tài)物體。

????????開啟全局光照和全局光照環(huán)境光選項(xiàng)不開啟混合光照，平行光光照模式模式設(shè)置Realtimeh后，點(diǎn)積烘焙光照。這個(gè)烘焙光照其實(shí)是計(jì)算光信息，然后存儲(chǔ)在貼圖中，之后就可以實(shí)時(shí)計(jì)算間接光了。

????????可以看到這個(gè)貼圖非常的小，這也是能實(shí)時(shí)計(jì)算的原因。烘焙光照后：

????????實(shí)時(shí)光照效果一般，參數(shù)幾乎不可調(diào)。但是他強(qiáng)在實(shí)時(shí)的間光接效果，光源可隨意移動(dòng)，可以讓開發(fā)者動(dòng)態(tài)調(diào)整靜態(tài)場(chǎng)景中的光源參數(shù)，快速制作美術(shù)原型，在場(chǎng)景進(jìn)行美術(shù)設(shè)計(jì)師不用每次等待漫長(zhǎng)的烘焙，并且在較低要求下它也可以勝任晝夜交替等效果。

????????雖然我說它的效果一般，但是實(shí)際上它的效果對(duì)比默認(rèn)環(huán)境光還是好得多。

????????對(duì)了，間接光。大家可能看不太出來間接光的效果，其實(shí)有，但是很弱，仔細(xì)看才能看到。

????????上面只說了靜態(tài)物體，接下來要說動(dòng)態(tài)物體了。我們放一個(gè)膠囊提，不設(shè)置為static。

????????效果如下，它的背面是完全黑的。

????????因?yàn)閷?shí)時(shí)光照計(jì)算的間接光是烘焙的，并不是真的光，所以動(dòng)態(tài)物體收不到間接光。此時(shí)我們就需要用到光照探針了。

????????什么是光照探針？在unity中右鍵，可以創(chuàng)建光照探針LightProbeGroup，或者說探針組。

????????它長(zhǎng)這樣，其中的8個(gè)點(diǎn)可以拖拽，來包括一個(gè)范圍，但是我們一般不拖拽，而是復(fù)制粘貼多個(gè)探針在場(chǎng)景中。

????????然后重新在lighing面板Generate Lighting后膠囊體的背面受到了光照

????????所謂LighingProbeGroup就是一組光照探針，其中的每個(gè)點(diǎn)是一個(gè)探針。它的作用是收集周圍的間接光信息并施加到動(dòng)態(tài)物體上，就這么簡(jiǎn)單。

????????不過這個(gè)要注意的一件事是擺放的位置和密度，密度越高性能消耗越高，位置也有所講究，我們不能只擺在有光的地方，我們還要擺在沒有光的地方。因?yàn)閯?dòng)態(tài)物體受到的間接光照是來自最近的探針的。假設(shè)世界中只有一個(gè)探針，那么無論在哪里動(dòng)態(tài)物體都受到一樣強(qiáng)度的間接光照。

????????如圖，離得很遠(yuǎn)背面一樣很亮。
????????要解決這個(gè)問題需要在世界放置更多探針，光線不重要的區(qū)域探針組可以很分散。如圖，背面變得黑暗了。

????????上面就是實(shí)時(shí)光照的部分。理解了上面的部分就可以講混合光照了。

混合光照：

????????混合光照有三個(gè)選項(xiàng)，分別是Baked Indirect,Subtractive,ShadowMask。接下來依次說明。

1.BakeIndirect模式混合光照：

????????選擇baked indirect，下面也有說明，混合光源提供實(shí)時(shí)直接光，間接光被烘焙到光照貼圖和光照探針中。

????????很清晰，直接烘焙光照，我們先不用管烘焙的各種參數(shù)，我們先著重于模式之間的區(qū)別，參數(shù)后面再說，只用設(shè)置這里的烘焙選項(xiàng)改為Gpu就行了，也就是用顯卡來烘焙而不是cpu，會(huì)快很多。遙想當(dāng)年用cpu烘焙的龜速，簡(jiǎn)直要吐了。

????????如果直接烘焙沒有效果，記得把光源改成mixedLight,改成realtime會(huì)無法烘焙，改成baked的話可以烘焙，但是光源不會(huì)再有直接光。只有使用MixedLight才能在有直接光的同時(shí)烘焙間接光照貼圖。

????????烘焙后的效果，也不太好看。因該是我場(chǎng)景設(shè)置的問題QWQ

????????因此我決定換個(gè)場(chǎng)景，可以看到換個(gè)場(chǎng)景，也就是加了墻面后間接光效果更好，整個(gè)場(chǎng)景也更好看了。

?為了公平起見，重新用新的場(chǎng)景進(jìn)行實(shí)時(shí)渲染來對(duì)比。

?可以看到實(shí)時(shí)渲染和Baked Indirect視覺效果差不多。烘焙的渲染要更加深邃柔和一點(diǎn)，但是差的不是很多，這也說明用實(shí)時(shí)光照進(jìn)行場(chǎng)景照明也是不錯(cuò)的。

????????實(shí)時(shí)光照移動(dòng)光源時(shí)間接光會(huì)跟著變化，而烘焙光照（混合光照，物體接受直射光和烘焙后的間接光），移動(dòng)相機(jī)時(shí)烘焙的間接光不會(huì)變化，也就是相機(jī)換了角度但是圖中的綠色藍(lán)色紅色之類的反射光還在原地，但是陰影是實(shí)時(shí)的。

????????對(duì)了，還得對(duì)比一下不使用全局光照的效果，也就是一個(gè)平行光提供直接光照加上天空盒的環(huán)境光，確實(shí)挺難看的，不過在動(dòng)態(tài)生成的地圖中也沒啥辦法，除非用某些支持實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的插件。

引入動(dòng)態(tài)物體

????????和實(shí)時(shí)光照一樣，放置光照探針重新烘焙就行了。

2.Subtractive模式混合光照：

????????Subtractive 光照模是一個(gè)注重性能的模式，這在低端硬件上非常有用，因?yàn)榈投擞布枰⒅匦阅?#xff0c;并且只需要一個(gè)實(shí)時(shí)陰影投射光源。這種光照模式不會(huì)提供特別逼真的光照效果，而是更適合風(fēng)格化美學(xué)，例如卡通風(fēng)格。因此在實(shí)際使用時(shí)會(huì)有一些奇怪的效果，下面會(huì)講解。

????????先看看描述，說的也很清晰，混合光源對(duì)靜態(tài)物體提供烘焙的直接光和間接光，動(dòng)態(tài)物體接受主平行光提供的實(shí)時(shí)的直接光并且可以投射陰影到靜態(tài)物體上。

????????因?yàn)橹苯庸夂姹涸诹遂o態(tài)物體中，所以此時(shí)移動(dòng)光源直接光照不會(huì)有任何變化，其實(shí)烘焙了直接光也就意味著烘焙了陰影（注意烘焙直接光和提供直接光的區(qū)別），在移動(dòng)光源時(shí)場(chǎng)景中烘焙好的物體的直接光照和間接光照和陰影不會(huì)有任何變化。

????????要注意的是，描述說的不是很全，動(dòng)態(tài)物體并不是只能接受主平行光的光照，它也可以接受其他光源的直接光照并產(chǎn)生陰影，只是主平行光會(huì)特殊處理。主平行光投射的陰影不僅會(huì)投射到靜態(tài)物體上還會(huì)穿過靜態(tài)物體。

????????這個(gè)圖看著很奇怪，動(dòng)態(tài)膠囊體C的陰影怎么是紅色的？為什么還能穿過方塊F?是光照角度的問題嗎？和其他膠囊體對(duì)比發(fā)現(xiàn)并不是光照角度的問題，膠囊體AB的陰影都是正常的。

????????其實(shí)是因?yàn)殛幱氨缓姹旱焦庹召N圖中，所以 Unity 在運(yùn)行時(shí)缺少將烘焙陰影和實(shí)時(shí)陰影準(zhǔn)確地結(jié)合在一起所需的信息，也可以理解為沒有遮擋信息。但是，Unity 提供了?Realtime Shadow Color?屬性來減少光照貼圖的影響，從而在烘焙陰影和實(shí)時(shí)陰影之間創(chuàng)建正確的混合視覺效果。還可以調(diào)整顏色來實(shí)現(xiàn)某種藝術(shù)風(fēng)格。

????????要注意的是，只有實(shí)時(shí)陰影和烘焙陰影重疊的時(shí)候才會(huì)使用RealTimeShadowColor，如圖

????????Subtractive中還有一個(gè)特性，就是靜態(tài)物體無法使用高光效果，因?yàn)楦吖庑Ч枰蕾噷?shí)時(shí)光照的計(jì)算，靜態(tài)物體的光照數(shù)據(jù)是烘焙的，無法得到實(shí)時(shí)光照數(shù)據(jù)。

????????還有要注意的是，因?yàn)殪o態(tài)物體的光照和陰影都是烘焙的并不是實(shí)時(shí)的，而且主平行光是分開計(jì)算的，所以動(dòng)態(tài)物體不會(huì)接受靜態(tài)物體所產(chǎn)生的光照。

????????要對(duì)動(dòng)態(tài)物體實(shí)施間接光照和之前一樣，烘焙光照探針即可。

????????如圖，動(dòng)態(tài)膠囊體在陰影中依然直接受到直接光照，要讓他能模擬受到陰影的效果，就必須烘焙光照探針。為什么要說模擬受到陰影呢？因?yàn)樗鼘?shí)際上還是沒有受到陰影，只是周圍的光照探針信息較暗讓他比整體變暗了而已。

????????如果讀者自己嘗試就會(huì)發(fā)現(xiàn)探針的位置其實(shí)很有講究，因?yàn)楝F(xiàn)在所受到間接光其實(shí)是周圍探針共同作用的。

????????點(diǎn)擊動(dòng)態(tài)物體可以看到對(duì)其有影響的探針，最左下角的探針是黑的，左上方較暗，而右方的較亮。動(dòng)態(tài)物體收到的光照是根據(jù)探針的光照信息來混合得到的，如果把左方的兩個(gè)探針移動(dòng)到更亮的地方那么動(dòng)態(tài)物體左側(cè)會(huì)更亮，反之會(huì)更暗。

3.Shadowmask模式混合光照：

????????Shadowmask的作用是什么呢？在開發(fā)開放世界游戲中，如果地圖很大，為了更好的視覺效果，最好能夠計(jì)算所有的陰影，但是我們的性能不允許我們這么做，我們不可能計(jì)算所有物體的陰影，除非全是靜態(tài)陰影。假設(shè)我們使用Subtractive模式，靜態(tài)物體的實(shí)時(shí)陰影沒有問題，但是動(dòng)態(tài)物體卻接收不到靜態(tài)物體的陰影。如果我們想動(dòng)態(tài)物體和靜態(tài)物體的關(guān)系能夠正確，并且可以有靜態(tài)陰影，那么就要用到shadowmask模式。而相比Baked indirect，在近處使用實(shí)時(shí)陰影時(shí)遠(yuǎn)處也可以有靜態(tài)陰影。

????????混合光源提供實(shí)時(shí)直接光照，間接光被烘焙到光照貼圖和光照探針中。為了烘焙陰影會(huì)生成陰影遮罩和探針遮擋關(guān)系，使用的陰影遮罩模式可以在編輯器的Qualtiy設(shè)置中設(shè)置。

????????陰影遮罩模式有兩種，分別是DistanceShadowmask和shadowmask。他們之間的主要區(qū)別是是否使用陰影距離，陰影距離也在下圖中設(shè)置，shadowDistance就是。

3.1DistanceShadowmask

? ? ? ? 再次查看描述，混合光提供直接光，間接光被烘焙。這兩個(gè)簡(jiǎn)單，關(guān)鍵在于烘焙陰影，生成了Shadowmask和Light probe occulsion，這里的shadowmask其實(shí)就可以看成生成好的烘焙陰影貼圖，而light probe occulsion就是光照探針遮擋關(guān)系，他是光照探針系統(tǒng)的一部分，也就是記錄陰影的遮擋關(guān)系。有了它我們就可以完成subtractive模式中無法做到的使用間接光來計(jì)算陰影。

? ? ? ? 描述里沒有明確說明，但其實(shí)提供直接光照也包括投射陰影，所以，shadowmask中模式中同時(shí)存在靜態(tài)陰影和動(dòng)態(tài)陰影。其中shadowmask就是烘焙的陰影。

? ? ? ? ?實(shí)際上這個(gè)模式籠統(tǒng)來說就是遠(yuǎn)處用烘焙的陰影，近處用實(shí)時(shí)陰影，更簡(jiǎn)單的情況下用探針計(jì)算陰影。就這些。這個(gè)模式適合全靜態(tài)場(chǎng)景但是需要正確光照效果的場(chǎng)景，或者說大地圖場(chǎng)景但是靜態(tài)光源。

? ? ? ? 為什么要靜態(tài)光源呢？因?yàn)檫@個(gè)本質(zhì)還是烘焙的，如果光源變化但是遠(yuǎn)處的陰影不變和間接光不變看著就不合理。

? ? ? ? 具體的光照處理如下圖，其中的陰影貼圖可以理解為實(shí)時(shí)光照用到的貼圖，表中如果說用的是陰影貼圖就代表用的是實(shí)時(shí)陰影。

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3.2Shadowmask

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? ? ? ?shadowmask模式其實(shí)本質(zhì)上和Distance shadowmask差不多，只不過更省性能罷了。

? ? ? ? shadowmmask模式中陰影存儲(chǔ)在貼圖中，所以陰影距離相比Baked Indirect可以設(shè)置的更小，可以更節(jié)省性能。

光源說明

? ? ? ? 上面所有的案例說的都是平行光，其他光源也差不多，只不過實(shí)時(shí)光照模式中只有平行光可以實(shí)時(shí)光照。Subtractive中主平行光陰影比較特殊。

? ? ? ? 然后光源中還有一個(gè)模式：Baked模式，這個(gè)只能在混合光照模式中使用。

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????????它和Mixed的區(qū)別是它不會(huì)對(duì)動(dòng)態(tài)物體產(chǎn)生光照。

? ? ? ? 然和說一個(gè)特殊的光源：面光

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? ? ? ? 他沒有模式設(shè)置，在混合光照模式下使用，直接烘焙就可以，他產(chǎn)生的光是從面上向四面八方反射，所以最終結(jié)果更加真實(shí)柔和但是烘焙時(shí)間更長(zhǎng)