时间：2023-05-17 18:42:10 来源：安博竞技官方 已有 1 人关注
Unity 先后推出的《Sherman》《异教徒》《Windup》等著作的质量，都充沛证明了实时 3D 发明平全能够用于发明影院级质量的内容。
不管是经历丰厚的 CG 光照专业人员仍是初级 3D 美术师，都能够运用 Unity 为动画项目发明丰厚、细腻的光照。在咱们正式敞开实时烘托学习之前，把握常见的实时光照概念能够协助你更顺畅地翻开学习。本文将逐一解读这些概念，并引导你在 Unity 中完结一些常见的动画光照装备，完结的影院级画质。
不同管线的操作也不相同，假如在项目中切换到不同的管线，之前的操作或许会彻底不适用。挑选管线的规范因项目而异。假如想要完结最高的影院级画质，引荐运用 Unity 高清烘托管线（HDRP），本文以下的解说，也是以 HDRP 为例。
在 HDRP 中，许多烘托和后期处理特点是由体积结构驱动的（并存储在体积的相关装备文件中）。你的设置实践大将依照创立和增加图形特征的体积类别进行安排，然后驱动从国际中给定方位检查的整个烘托的参数。你为每个体积指定优先级和权重值，它们决议了体积在屏幕图画烘托中的处理方法，使得体积关于完善按不同规划（大局、部分或每个镜头）处理场景的作业流程大有协助。
此外，体积十分合适进行实验：你能够仿制体积装备文件资源，测验各种装备，并且随时能够轻松康复为原始体积。
运用 Unity 进行实时制造的一个最重要的优势是：负责处理同一场景中的不同部分的多个人员能够一起作业，而不用等候前一个使命完结。
预制件能够对需求屡次重复运用的方针进行分组。凭借预制件，你能够修正组中的方针并让一切实例都自动更新，一起，还能够有挑选地轻松康复所做的任何演化，或将其运用到原始预制件并即时传送更改。仅此一项就可节约数小时的镜头处理时刻。
现在咱们来介绍在 Unity 中怎么运用以下常见原理完结光照：大局光照、反射和直接光照。
在离线烘托器中，一般要经过价值很大的途径追寻来完结光散射。为了在实时烘托中完结相似的作用，引擎会经过构建近似值、对场景中的静态元素履行初始光反射（即大局光照）来仿照这种作用。
Unity 的烘焙大局光照体系经过以下方法来优化光照：关于静态方针，将直接漫射光照的核算成果存储到光照贴图中，关于动态方针，则存储到光照探针中，然后将一切直接镜面反射光照的核算成果存储到反射探针中。这样一来，你就能够在烘焙直接（Baked Indirect）光照方法下以较低的分辨率简化光照核算，以此缩短烘焙时刻，一起坚持逐镜头进行定向小范围批改的灵活性。
光照贴图是一种外表缓存方法。在这种方法下，虚拟场景中的外表光照是预先核算的，并存储在纹路贴图中供今后运用。大多数传统的 DCC 软件都有光照贴图生成东西，因而咱们对这个概念应该都很了解了。
在 Unity 中，光照贴图是烘托引擎的一个组成部分，直接影响任何给定场景中的光照质量 — 从暗影滑润度到明暗区域的混合。凭借光照贴图，你将装备获取光照信息所需的光照样本数量以及贴图自身的分辨率。
树立环境光照和光照贴图设置后，能够运用光照探针组或阵列照亮其他道具和动态方针。此处的场景在内院中运用了一个探针阵列，探针间隔一米，紧贴墙面（并保证没有探针伸入任何方针内部）。
你能够运用多组光照探针进行实验，看看它们对作用有何影响。经过运用光照探针署理体，较大的方针（例如草坪斑块）会由于更精密的探针光照而获益。在这种状况下，一个方针能够被许多部分探针样本照亮，而不是单一成果。
你现已了解了怎么生成超卓的部分环境光。下一个概念是环境光遮挡。环境光遮挡用于使紧邻折痕线、孔洞、相交和平行外表的当地变暗。在实践国际中，这些区域往往会隔绝或遮挡环境光，因而会显得更暗。你能够运用自己喜爱的 DCC 东西为某些方针制造环境光遮挡贴图（例如狗屋内或浣熊的嘴里）。
接下来，为了将一切元素“粘合”在一起，能够运用一种名为屏幕空间环境光遮挡（SSAO） 的后期处理作用。这可防止因多个堆叠方针具有各自的光遮挡设置而形成过度遮挡，然后供给远超在光照贴图中设置环境光遮挡的成果。
最消耗处理器核算才能的特点是实时反射。实时反射会导致帧率严峻下降，给在修正器中的作业形成困难，因而要细心规划。
平面反射便是镜面。它们十分合适平整外表，但也能够用于更杂乱的状况，例如浣熊和充气之间的部分。
反射越杂乱，本钱越昂扬 — 不只在内存方面，它们还会增加烘托时刻，由于烘托将以平面反射的分辨率履行额定的时刻。
实时反射探针是另一类元素，能够有战略地放置，以显现光源反射和遮挡的重要细节。反射探针的行为跟摄像机相同：它们会捕获周围的现象并存储起来，这样当视角发生改变时，具有反射特点的原料就能够精确地动态展现这种改变。与每个方针核算各自的反射纹路比较，在探针中捕获多个方针的反射能够进步功用。
依据实践经历，首要准则是将捕获点放置在捕获摄像机形象的均匀高度。假如细心观察，会发现某些反射探针是特定于暗影区域的。运用更多的部分反射探针可保证更高的直接反度。在这些状况下，它们将在不太开阔的区域供给更精确的天空遮挡。
现在该放置实时直接光照了。在 HDRP 中，光照可到达物理级精确度。直射光包括方向光和精准光源两大类别，具有以特定方法实时处理的两种特点：镜面反射和暗影。下面是一些在 Unity 中对它们进行装备的控件和设置。
镜面反射光照会仿照光源从其照亮的任何方针上得到的反射，它有一个十分重要的设置，其影响远远大于其他设置：半径。
半径会影响镜面高光的巨细、漫射光照衰减以及烘焙暗影、光线追寻暗影和 PCSS 暗影的柔软度。半径会影响许多其他特性（及其作用），因而务必要留心每个光源的半径设置，尤其在运用十分强的反射光时。
暗影能够针对每个光源进行操控，但价值昂扬。Unity HDRP 的 Shadow Atlas 体系让你能够一起具有许多暗影投射光源。出于展现影院质量光照的意图，示例场景运用了尽或许多的暗影图集，但请记住，尽管大暗影图集能够明显进步质量，但也会耗用更多的核算时刻。运用更大的暗影图集终究会使修正器变得卡顿。而减小暗影图集尽管能够进步功用，但也会削减可放入的暗影贴图数量。
简而言之，办理暗影质量是一个杂乱的进程，能够不断对其进行微调来到达功用与质量的平衡。Unity 中有许多能够实时调整的参数，并且有一个十分好用的调试方法，可协助你逐渐找到合适场景的最佳挑选。
例如，为了在示例项目中取得特定的画面作用，所运用的每个光源都投射了暗影。这也是此处不主张运用区域光源的原因。但其他项目就不用定了。例如，你能够运用弥补光照进行不投射暗影的光照调整。实验各种不同的设置，你就能找到诀窍。
暗影级联有助于处理所谓透视锯齿（Perspective Aliasing）的问题，在这种问题中，方向光发生的实时暗影在接近摄像机时会呈现像素化。运用的级联越多，透视锯齿对暗影的影响就越小。
触摸暗影是光线在深度缓冲区内的屏幕空间中跋涉形成的暗影。运用触摸暗影的意图是捕获惯例暗影贴图无法捕获的小细节。
它们没有经过过滤，这意味着它们在含糊的暗影上会显得十分扎眼，并留下点状瑕疵。但在 Unity 中，你能够运用 Accumulation Motion 含糊来过滤它们（经过运用十分低/颗粒状的设置来让这些噪点累积起来）。
当需求在场景中发明深度时，大气作用将是你的实时制造资源中的重要东西。HDRP高质量的体积光效供给了一个牢靠的处理方案。
能够在每个光源的检视面板中启用体积光效，并在体积视觉环境的雾组件（Fog Component）中运用体积雾（Volumetric Fog）。该作用可传神地仿照场景中透过元素散射的奇妙光辉和光束。你能够经过雾体积重写（Fog Volume Override）的高档选项来最大极限进步作用的质量。
为了取得最佳的部分作用，能够运用逐镜头放置的密度体积（Density Volumes）彻底操控其外观，就像在示例项目中那样；或许，也能够将它们放置在场景中的要害方位（针对一切镜头，只需放置一次）。这些体积还能够运用 3D 纹路完结部分密度的改变。
在 HDRP 中，能够将实体分配到特定的光源层。这项技能有许多用处，例如，经过手动增加目光光让浣熊的眼睛看起来愈加鲜活风趣。你能够经过光源层办理任何不行预见的镜面高光，例如用于填充光照和边际光照的多个精准光源形成的高光。此外，也能够运用它们来防止精准光源对水作用发生搅扰。
设置场景、放置光源并运用所需的光照作用处理方针后，就能够逐镜头将整个序列连接起来。
你能够将时刻轴看作是协谐和安排每个镜头的办理中心：从摄像机到音频，再到光源移动和动画。这是排序器，你对场景所做的一切作业（照亮的方针、放置到场景中的一切资源和光源）都将在此变成实践。
假如从前运用媒体修正器剪切和拼接视频和音频编列，那么必定会对 Unity Timeline 感到了解。在这里，你能够编列、从头排列和确认场景中每个组件在每个镜头中的动画处理时刻。
为了优化场景动画以便利实时制造，你能够运用激活轨迹来确认方针在场景中处于激活仍对错激活状况。这样能够更轻松地办理专用于镜头的资源组，而不用逐一镜头对光照设备的一切组件进行动画处理。
假如运用时刻轴（Timeline）对场景进行动画处理，你就会开端运用预制件。预制件是 Unity 专门的模板，用于对需求屡次重复运用的方针进行的分组处理。
Unity 还支撑嵌套预制件。该设置是快速迭代光照设备的完美东西。例如，这是一个示例动画样本的光照预制件结构。你能够看到由激活轨迹驱动的逐镜头结构。由于仅显现拍照进程中存在的光照方针，所以一切其他方针都躲藏了起来。
运用预制件的一大优点是，在场景中实例化方针后，你不用在源代码操控中让该场景坚持签出状况就能够继续进行光照处理。这意味着团队的其他成员能够一起对该场景进行处理。
在 Unity 中，后期处理是在生成终究烘托前依据现有烘托场景运用的一系列烘托作用。这意味着你能够即时取得所选作用的视觉反响，而不用增加后续完结进程，因而可在不改变现有内容的状况下大幅改进场景。
在任何制造进程中，尤其是在电影项目中，色彩分级（Color grading）是十分重要的一个环节。在 Unity 中，只需进行简略设置，就能够取得令人形象深入的作用。下面列出了一些调整设置。
由于整个烘托进程是在 HDR 线性空间中进行的，所以将终究的图画值从头映射到合适在屏幕上显现的范围内至关重要。该项目设置为运用学院色彩编码体系（ACES）色彩映射器和色彩空间进行分级。它可为你供给具有激烈暗色彩的高对比度图画。为了完结示例项目中令人振奋的调色板，能够测验对伽玛进行调整 - 这是一个十分重要的参数，大多数选用这种色彩映射款式的电影都是这样做的。
Unity 渠道将高度可控的轨迹球融入到了 UI 中。假如你曾经从事过光照方面的作业，必定对轨迹球操控十分了解 — 它们很简单操作，深受光照专家的欢迎。
尽管一次只能显现一条，但有许多分级曲线可供挑选。该项目运用了“Hue vs Sat”、“Satvs Sat”和“Lum vs Sat”。
景深（DoF）不只仅是快速镜头的副产品，也是推进故事焦点的重要东西。动画场景中图画的移动速度很快，因而有必要小心肠引导人们的注意力。Unity 中的 Cinemachine 虚拟摄像机东西还有一个十分有用的选项，能够追寻场景中的焦点。
渐晕是一种强壮的作用，但很简单被过度运用。它能够仿照经过镜头拍照时的瑕疵，在视觉上表现为镜框旮旯处的光线丢失。为了增加实在感，该作用应一直运用圆形。
泛光是因强光进入摄像机传感器或脏污镜头形成的美丽瑕疵。你能够在 Unity 中仿照这种作用，可是，和许多其他作用相同，奇妙的细节至关重要，因而应适度运用这项技能。
这是一种摄像机作用，旨在消除在输出到 8 位显现器时细微渐变上的条纹问题。
相较于逐一镜头对光照设备的一切组件进行动画处理，统一办理和激活一个镜头中的资源组会更简单一些。
环境光遮挡贴图（Ambient Occlusion Map）：灰度图画，当运用于外表时，指明应遮挡（隔绝）环境光以让其显得更暗的区域。用于仿照相邻的折痕线、孔洞和外表中呈现的柔软暗影。
它能够经过近似核算应投射在这些较暗细节外表上的环境光量，来增加光照的实在感。
烘焙大局光照（Baked Global Illumination，GI）：烘焙成称为光照贴图的纹路以及光照探针的光照。用于在预核算进程中（而不是在 Unity 中）离线生成传统的光照贴图纹路时。
由于这些资源不是在烘托时进行核算，即便运用保真度极高的纹路也能完结更好的功用。
目光光（Catchlight）：当方针眼睛反射光源时，眼睛里呈现的亮堂亮点。用于每逢人物被可用的光（包括天空、窗户或其他可用的光源）照亮时。
目光光能够增加实在感，使人物显得栩栩如生，或发明出一种戏剧性的作用（例如提醒有人物躲藏在暗处或暗影中）。
Cinemachine：Unity 的智能化无编码摄像机套件，让美术师能够实时调整、迭代、实验和创立摄像机行为。用于在动画设置进程中，确认场景中的方针和焦点时，或是否运用移动台车并像物理摄像机相同进行盯梢。
Cinemachine 的虚拟摄像机让你能够实时迭代新主意，而不用费时吃力开发摄像机逻辑（或糟蹋烘托时刻）。
大局光照（Global Illumination，GI）：对直接和直接光照进行建模以供给传神光照作用的一组技能。用于在场景中生成直接光照，首要作为直接光照的函数。
GI 能够给场景带来愈加实在、平衡和连接的画面质感，与部分光照在各个方针上发生的作用比较，它需求的作业更少，作用也更实在。
高清烘托管线（High Definition Render Pipeline，HDRP）：HDRP 是 Unity 预先构建的可编程管线，用于运用依据物理学的光照和高档视觉作用来发明影院质量的项目。用于当你为需求运用高端硬件来呈现传神视觉作用的项目进行高档烘托和上色时。
Unity 中的 HDRP 让动画作业室能够在其著作中完结图形保真度和视觉实在感。
光源层（Light Layers）：将光源分配到不同的层并别离进行装备的功用。能够使同一场景中的方针依据需求仅对某些共同的光源做出反响。
光照探针（Light Probes）：光照探针是场景中丈量（勘探）光线的方位点，用于在烘托进程中为动态场景方针供给直接光照值。可用在方针之间，也便是光线穿过场景中空地的区域。
光照探针是为场景中的移动方针供给高质量光照（包括直接反射光）的重要东西。
光照贴图（Lightmaps）：一种预烘托纹路（掩盖在场景几何体的顶部），包括光源对场景中静态方针发生的作用。当运用 Unity 的烘焙大局光照体系供给传神的光照作用时运用。
Lightmapper：Unity 的根底体系，它经过发射光线、核算光线反射并将发生的光线运用到纹路来生成光照贴图和光照探针的数据。仅用于当外表由面积和视点差错较小的非堆叠 UV 组成且图表之间有满足的填充时。
不同的 Lightmapper 通常会发生不同的光照画面质感，由于它们或许依靠不同的技能来生成光照数据。
多场景修正（Multi-scene Editing）：Unity 修正器的一项功用，可一起在修正器中翻开多个场景，让多人能够经过无缝的作业流程在一个场景中一起进行协作。用于当装备影响多个场景的设置时，或当有多人（例如光照美术师和环境美术师）需求修正场景时。
物理级精确度（Physically Accurate）：在 Unity 中，坎德拉（candela）、流明（lumen）、勒克斯（lux）和 EV 等物理光单位（PLU）的操控方法与实在的拍摄光照相同。用于你想要仿照实在的光丈量，就像在灯泡包装或拍摄测光表上看到的单位相同。
能够完结高度传神的作用是 HDRP 的一个首要准则，其间包括物理级精确度的光照、原料和摄像机交互。
预制件（Prefabs）：一种 Unity 作业流程体系，让你能够创立、装备和存储方针的特点，将其用作可重复运用的资源。每逢你需求在场景中的多个方位或项意图多个场景中重复运用某个方针的装备时（这可防止每次都从头创立新的方针），都能够运用。
经过对资源设置的单一实例的仿制、修正、实验和即时传送更改，节约许多镜头处理时刻。
精准光源（Punctual Lights）：假如从单个点发光，则认为是精准光源。每逢你放置聚光灯或点光源时，运用的便是精准光源。
可用于创立不需求在场景中具有严厉物理精确性的针对性强、极为共同的光照作用。
光线追寻（Ray Marching）：一种先进的光线追寻算法，该算法不只核算光线与实体外表相交的方位，还将在光线穿过空间时对其进行采样和修正。当场景中包括触摸暗影以捕获惯例暗影贴图算法无法完结的小细节时运用。
关于在光线难以找到实体外表的烘托很有用，由于它能够显现暗影中的较小细节。
反射探针（Reflection Probes）：反射探针可捕获周围环境的现象并存储起来，然后将成果用于方针以发生其周围环境的精确反射。协助场景中的方针创立精确的反射原料和传神的反响性视觉作用。
奇妙而精确的反射，与对掩盖区域和细节的操控坚持平衡，在不影响功用的状况下最大极限进步场景的可信度。
反射探针捕获点（Reflection Probe Capture Point）：反射探针相关于其镜像场景的方位。用于在布局中放置反射探针和设置部分及国际特点时。
暗影级联（Shadow Cascades）：将暗影贴图按间隔摄像机的远近分割成多个区域，以削减近处暗影的像素化。当你运用掩盖场景大部分区域的方向光，导致近处的暗形象素呈现可见锯齿时运用。
可编程烘托管线（Scriptable Render Pipeline，SRP）：可编程烘托管线让你能够经过 C# 脚本操控烘托，然后取得高度的自定义灵活性。Unity 中有两个预先构建的体系：高清烘托管线 (HDRP) 和通用烘托管线 (URP)，它们能够依据方针渠道定制烘托进程，使项目能够针对特定硬件进行优化。
HDRP 可为项目供给影院质量的图形，特别是针对高端硬件的高保真视觉作用。
在不需求影院级保真度，但又期望取得比内置烘托管线更高的灵活性和扩展性，并在广泛的用例中取得高质量图形时，引荐运用URP。
从一开端就选好烘托管线，你不用编写代码就能以可视化的方法创立和修正杂乱的管线东西。
体积结构（Volume Framework）：体积结构的作用是让你能够将场景划分为大局或部分区域，然后更精密地操控光照和作用，而不用调整整个场景。它能够依据需求为场景增加恣意数量的体积，创立不同的空间，然后独自为它们设置光照以取得传神的作用。
让你能够对环境设置进行精密的逐场景操控（例如雾色彩和密度），然后在核算终究烘托时更改场景的气氛。
体积光效（Volumetrics）：一种光照作用，可让观看者看到穿过环境的似有形体或深度的光线。当你想要在场景中增加大气雾的画面质感时运用。
供给光线与雾相互作用的传神仿照，以契合物理学的方法烘托辉光和光束，但或许会严峻影响功用。
