內(nèi)容概要

·光線投影遮罩的介紹

·在Unity HDRP中如何設(shè)置

Unity 2018.3.6f1 + HDRP 4.10

光線投影遮罩（Light Cookie）

????光線投影遮罩是用于遮擋部分光源的遮罩，以控制發(fā)射的光線形狀。它們也可以被稱為“遮光片”、“剪影”或“標(biāo)識(shí)”，所用的名稱取決于應(yīng)用行業(yè)和具體用例。

為什么要使用光線投影遮罩？

·光線投影遮罩能很好控制陰影

·為實(shí)時(shí)點(diǎn)光源提供性能的保證

光線投影遮罩種類

·2D紋理（2D Texture）

·立方體貼圖（Cubemap）

2D紋理

·一般用于聚光燈（Spot Light）

·內(nèi)置渲染管線 - 灰度投影遮罩（Grayscale）

·HDRP - 有色投影遮罩（Colored）

?? ?? ??? ??-> 彩色邊緣效果、折射效果

獲取參考2D Texture Light Cookie

Standard Assets

Demo

聚光燈2D紋理制作流程：（使用Photoshop）

1.徑向模糊（Radial Blur）來制作圓形和非對(duì)稱形狀

2.顏色漸變（Color Gradient）濾鏡生成徑向衰減（Radial Attenuation）和更清晰的彩色細(xì)節(jié)

3.紋理邊緣是100%黑色

Texture Type在HDRP時(shí)設(shè)置為Default，在默認(rèn)時(shí)設(shè)置為Cookie

立方體貼圖

使用Unity漸進(jìn)式光照貼圖生成（Unity Progressive Lightmapper）

制作過程

·準(zhǔn)備烘焙用球體

·對(duì)球體進(jìn)行烘焙

·使用反射探針生成HDR立方體貼圖

·將立方體貼圖用作光線投影遮罩

準(zhǔn)備烘焙用球體

1.準(zhǔn)備一個(gè)法線朝內(nèi)的球體

2.將燈具放在球體中心，添加一個(gè)點(diǎn)淘汰（Point）

3.為投射陰影（燈具）和接收光線（球體）的幾何體設(shè)置Lightmap Statics標(biāo)簽，Layer還是Default

4.請(qǐng)確認(rèn)所有燈具 、光源對(duì)象Transform清零

5.通過Window >Rendering >Lighting Settings，打開光照設(shè)置，啟用Baked Global Illumnation

6.找到球體中的光照（LIght）游戲?qū)ο螅瑢⒛Ｊ剑∕ode）設(shè)置為Baked

7.將Indirect Multiplier設(shè)置為0

? ? ->只獲取直接光照?

8.找到Shadow ->Baked Shadow，設(shè)置Radius為 0.015

?? ?->模擬較大光源，創(chuàng)建柔和陰影

9.回到光照設(shè)置窗口->光照貼圖設(shè)置（Lightmapping Settings）

10.根據(jù)硬件配置，設(shè)置Lightmap Resolution為1024

?? ?->分辨率越高，烘焙細(xì)節(jié)越多，烘焙時(shí)間越長(zhǎng)

對(duì)球體進(jìn)行烘焙：

1.在光照設(shè)置窗口點(diǎn)擊“生成光照”（Generate Lighting），進(jìn)行烘焙

使用反射探針生成HDR立方體貼圖：

1.在球體內(nèi)添加反射探針（Light -> Reflection Probe）

2.設(shè)置捕獲設(shè)置（Capture Settings）->Near Clip Plane為0.01?->確保近端剪裁在球體之內(nèi)

3.設(shè)置燈具Layer為ReflectionProbeMask

4.找到反射探針->捕獲設(shè)置（Capture Settings），取消勾選Culling Mask?->ReflectionProbeMask

5.再次點(diǎn)擊Generate Lighting，進(jìn)行烘焙探針獲取光照信息

6.烘焙生成的反射探針數(shù)據(jù)作為立方體貼圖的原料

7.反射探針的最大分辨率在HDRP配置文件有全局設(shè)置

8.將反射探針生成文件（一般為ReflectionProbe-0.exr）使用Photoshop打開，進(jìn)行編輯

9.立方體貼圖是6X1紋理形式，UV結(jié)構(gòu)映射

10.添加曝光度（Exposure）圖層，調(diào)節(jié)曝光度負(fù)數(shù)值改進(jìn)顯示效果

11.另存為EXR或PNG圖片

12.可以將顏色模式降低為8位，減小文件大小

13.立方體貼圖生成基本完成

漸進(jìn)式光照貼圖的限制：

1.光線與材質(zhì)

·漸進(jìn)式光照貼圖不支持多數(shù)HDRP的高級(jí)著色器

·為烘焙過程創(chuàng)建獨(dú)立的材質(zhì)組，烘焙專用的預(yù)制件

·模擬燈罩半透明效果：材質(zhì)Opaque ->Transparent

·發(fā)射（Emission）

·設(shè)置間接采樣（Indirect Samples）> 2000

·設(shè)置反彈值 （Bounce）為1

2.縫隙

·提高陰影烘焙半徑（Baked Shadow?->Radius）

·使用間接光線反彈（Bounce）

3.條帶效應(yīng)

·原因：通過反射探針獲取投影遮罩

·特別在處理光強(qiáng)度比較低的發(fā)光道具

·建議：調(diào)高光強(qiáng)；提取光照貼圖，整合到立方體貼圖里

DCC工具渲染立方體貼圖的優(yōu)點(diǎn)：

·模型本身就在工具中制作，不會(huì)影響Unity

·幾何體可使用高級(jí)修改器離線渲染，制作平滑陰影

·專用工具把對(duì)象渲染到貼圖上，自動(dòng)處理烘焙過程

·離線渲染器可在短時(shí)間內(nèi)創(chuàng)建無(wú)噪聲紋理

立方體貼圖

使用3ds Max + Arnold生成

在Unity HDRP中如何設(shè)置

·投影遮罩導(dǎo)入

·光照設(shè)置

·材質(zhì)設(shè)置

投影遮罩導(dǎo)入

1.將立方體貼圖導(dǎo)入Assets相關(guān)文件夾

2.內(nèi)置渲染管線

3.高清晰渲染管線 HDRP：

4.HDRP配置文件中，所有投影遮罩最大全局分辨率設(shè)置

5.在場(chǎng)景中一處墻面放置與創(chuàng)建投影遮罩相同的Wallamp對(duì)象

6.Wallamp ->LightCookie，勾選色溫（Color Temperture）

7.將Cookie設(shè)置為wallamp_light_cookie

8.在光照設(shè)置窗口，點(diǎn)擊Generate Lighting旁箭頭，選擇Clear Baked Data清理數(shù)據(jù)

9.點(diǎn)擊Generate Lighting重新生成光照數(shù)據(jù)

光照設(shè)置：

1.曝光度（Exposure）

·屬于PPS V2功能

·Settings?->Scene

? Settings?->Post

? Process Volume?->Auto Exposure

·單位是EV100，對(duì)應(yīng)ISO 100曝光值

·常見陽(yáng)光場(chǎng)景EV 15

·月光場(chǎng)景EV -5

·室內(nèi)光照 EV 4~7

·Unity 支持EV -9~9

·游戲開發(fā)常用方法：

·將陽(yáng)光強(qiáng)度設(shè)置為 5000~10000lux

·設(shè)置Exposure Compensation 為1.0

·減小Minimum（EV）

2.色調(diào)映射（Tone mapping）

·屬于PPS V2功能

·Settings?->Scene

? Settings?->Post

? Process Volume?->Color Grading

·學(xué)院色彩編碼系統(tǒng) （ACES）

·可以使用Contrast或Gamma等參數(shù)，降低對(duì)比度并提高中間色調(diào)

3.屏幕空間環(huán)境遮蔽（SSAO）

·屬于PPS V2功能

·Settings?->Scene

? Settings?->Post

? Process Volume?->Ambient Occlusion

4.光線強(qiáng)度單位

·流明（Lumen）它的光照是沒有方向的

·坎德拉（Candela）

·勒克斯（Lux at Meter）

·EV

·聚光燈（Spot Light）需要小心處理流明

·建議：打開Reflector模式

4.色溫（Color temperature）

·處理白熾燈模型（單位：開爾文Kelvin）

·使用顏色濾鏡（Filter）模擬不同光照效果（彩色玻璃、反射板、彩色膠體）

4.色溫（Color temperature）- 白平衡

·Color Grading ->White Balance

5.最大平滑度（Max Smoothness）

·Light ->Space

6.陰影（Shadow）

·同時(shí)啟用實(shí)時(shí)和烘焙投影遮罩的陰影

·點(diǎn)光源實(shí)時(shí)陰影比聚光燈陰影消耗高，烘焙投影遮罩比較高效

·點(diǎn)光源使用實(shí)時(shí)陰影時(shí)，Light ->Shadows ->Shadow Map，調(diào)整陰影近端平面（Near Plane），避免燈具幾何體出現(xiàn)陰影剪裁

·平面需要延伸到燈具外，否則產(chǎn)生雙重陰影及相關(guān)瑕疵

·HDRP實(shí)時(shí)陰影高質(zhì)量過濾模式（消耗高）

·HDRP Settings -> Render Pipeline Supported

? Features -> Default Frame Settings Fro Camera -> Render

·設(shè)置Lit Shader Mode 為Forward

·設(shè)置Shadows ->Filtering Qualities -> ShadowQuality 為High

材質(zhì)設(shè)置：

1.發(fā)射率（Emissivity）

·模擬光線透過燈罩性能最低且最簡(jiǎn)單方法：

·不透明（Opaque）表面類型+自發(fā)光紋理（Emissive Texture）

·針對(duì)低端硬件

2.透明表面（Transparent Surface）

·模擬透明玻璃常用方法

·透明（Transparent）表面類型+標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)（Standard Material）

·Base Map（或Base Color）設(shè)置Alpha或自定義紋理來控制透明度

·透明部分分離為單獨(dú)游戲?qū)ο?/p>

·啟用折射中出現(xiàn)（Appear in Refraction）

·啟用從后向前的渲染順序（Back Then Front Rendering）

·啟用雙面（Double Sided）可以避免分類問題

3.半透明度（Translucency）

·仿制非常厚的磨砂玻璃或半透明材質(zhì)（方法一）：

·不透明（Opaque）表面類型+半透明材質(zhì)（Translucency Material）

·創(chuàng)建Diffusion配置調(diào)整半透明度

·使用厚度圖（Thickness Map）半透明效果像平面

4.帶折射的透明表面（Transparent surface with refraction）

·仿制非常厚的磨砂玻璃或半透明材質(zhì)（方法二）：

·透明度（Transparency）+折射率（Refraction）+透明度（Transmission）

·消耗較高，針對(duì)高端平臺(tái)設(shè)備

5.幾何高光抗鋸齒（Geometric specular anti-aliasing）

·針對(duì)傳統(tǒng)抗鋸齒比較難解決的問題：

·高頻光滑表面產(chǎn)生的鏡面抗鋸齒效果

·HDRP材質(zhì)表面選項(xiàng)提供Geometric Specular AA

了解更多：《Create High-Quality Light Fixtures in Unity》

https://docs.unity3d.com/Manual/ExpertGuides.html