Unity | 光照系统

对于一本指南的书，如果不给出足够的参考资源，而去空谈，会让读者产生很不好的感觉。

文 / 丁建雄
图 / Iurie Belegurschi

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冰山一角

光源简介

1. 四种光源类型：
   Directional Light： 平行光，被照物效果只与角度有关。
   Point Light：点光源，与相对位置有关（被照物与光源相对距离）。
   Spot Light：聚光灯，模拟手电筒、车灯（被照效果与角度和距离都有关）有方向限制的扇形点光源。
   Area Light：区域光，模拟室内光源效果，只能作用于烘焙模式下。
2. 烘焙的背景、原理与方法：
   背景与原理：全局光照效果需要考虑到多光源组合的显示效果，如果实时更新，需要消耗大量的计算资源；而对于光源固定后，全局光照其实不需要实时更新，只需要预先烘焙好，效果数据存储到一张记录表之中，每次只需要查表就能更新光照效果，这种方案采用离线查表法代替了实时更新法，用存储空间换取了计算运行的时间，可以大大优化程序运行效率。
   方法：选取除main camera 和 Directional Light 之外的所有对象 -- 选择 Static -- Lightmap Static，这样就完成了需要烘焙的对象选取；接着，将所有需要固定效果的光源选中 -- Mode -- Baked，这样默认模式下会自动进行烘焙操作；烘焙过程中，大家可以看到光影会有细微的变化。
3. 对于运动物体的实时渲染讨论：
   a. 运动物体随着物体的移动，其光照效果也会发生变化，因此，不能使用 baked 模式；而环境物体由于其相对于光源没有位置变化，因此可以采用 baked 模式。
   b. 对于需要完全采用烘焙模式的对象，可以统一烘焙，同时将光源属性设置为 Mixed。这种模式下，烘焙物体光照效果不变，而运动物体也能产生实时的光照效果。
   c. 对于Area Light的使用，由于其只能使用在烘焙模式下，因此不会对运动的物体产生影响；而如果需要其对进入其中的物体产生影响，则需要采用光照探头组（Light Probe Group），探头组会对处于范围之内的移动物体统一进行实时的光渲染，且能收集到该范围内所有光源光照效果（包括Area Light）。
   d. 对于物体之间的反射（次级反射效果），可以采用Reflection Probe（反射探头）进行渲染，这样可以使得光场分布看上去更真实。
   e. 只有静态物体才能参与烘焙，因此烘焙之前必须将物体设置为static。

结束语

光源是设置虚拟环境真实性的基础，以上只是设置光源属性的一些基本知识点。但是，对于熟练掌握光源设置技巧，还有很长的一段路要走，需要在实践中不断总结。
其实这部分知识应该属于光场分布研究的范畴，在真实世界中，室内装潢设计常常需要用到光场分布模拟，以达到不同要求的光场分布效果。学习unity的过程，就是一个不断接触新的知识领域的过程，虽然都只是看到了冰山一角，但足以让人耳目一新，对新的东西充满期待。