Unity高级开发-光照系统（三）-使用Unity的Progressive工具去正确的烘焙光照

关于烘焙的问题：

1-烘培的代价是非常高的
2-烘培贴图的数量和体积非常的大，因为它是RGB通道的一些彩色图片，所以是无法改变的。
3-通过格式压缩，但压缩会出现质量下降的情况。贴图加载会占用大量的显存。

Light Probe与Light Probe Proxy Volume

Light Probe是球形光照，提供比较简单的间接照明，可以为小物体提供间接光。

• 作用
  如果游戏场景在室外，像一些植被，草和小型岩石可以不用烘培。因为它们虽然很小，但是整体的数量是很庞大的。尤其是一些小的细节，如果精度不够，烘培的效果会非常差。

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Light Probe Proxy Volume用来给这个小火车进行间接照明，
它上面的这些点可以吸取左侧Light Probe上离它最近的值，它会在几个球之间进行颜色的混合，混合出一个符合小火车形状的间接光的体积。尽管本身小火车没有进行光照计算，但它也拥有了间接光。

• 注意
  Light Probe Proxy Volume目前不支持移动平台

Light Probe

• 人物和车辆这类动态物体，一定是使用Light Probe进行照明。
• 树和植被也使用Light Probe照明

Lightmap Setting设置

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我们自动生成的一些UV可以使用Unity的功能，在物体上有UV Charting Control，进行动态合并。在合并完成后，我们进行预计算，看看合并上有没有问题。
合并UV的时候可能会出现扭曲现象，这种扭曲现象在烘焙Lightmap时是非常有问题的。

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UV Charts等于6的情况下，如果Box分成左边是比较合理的，右边这么分在Enlighten的计算量最起码要增加3倍。

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Unity的光照贴图设置。

• Resolution：控制Clustering的分辨率，会和Lightmapping Settings的Indirect Resolution相乘获得最终的Resolution。
• Cluster Resolution：控制Clustering，结果会和Resolution相乘。我们可以通过对这些参数进行搭配，调出不同的Resolution。

• Lightmap parameters：我们可以为关卡中每一类物体都设置不同的Lightmap parameters，来控制不同物体的Clustering Resolution，从而提高lightmap烘焙效率。例如：一些不需要计算的植被可以设置一个新的Lightmap parameters组，让它只接受别的物体的间接光，自己不再产生间接光，降低计算时间。

  
  
  
  
  

  从左到右依次是Cluster Resolution是3米、1.2米、0.72米的效果。我们可以看出，只有在Cluster Resolution＝0.72米的时候，在室内的效果基本才是合格的。

关于效果参考

常见的物体Cluster Resolution 参考（每单元大小）：

室内墙壁精度为0.5-1米
室内重要道具精度0.5米
室外建筑精度1-2米
室外地面精度2-4米
室外重要游戏道具精度1-2米

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Progressive Baking

• Progressive Baking，它的情况非常的暴力，就是你有多少光子，直接光的Samples，有多少间接光的Samples，最终可以获得怎样的精度，最终取决于你的电脑有多强。

• 室外，Direct Samples为50，
  室内最少要80-100。
  Indirect Samples在室外大概用400，室内800，不然会出现黑斑问题，弹射次数建议为4次。

  
  
  

  Progressive Baking

• Unity制作移动平台光照

• 首选线性空间作为项目的开发环境，Gamma空间适合Opengl3.0之前时代的项目。

• 在线性空间下，Direction light（主光源）白天强度在1.5-1.8之间，夜间月光在0.4-0.7之间。

• 在Gamma空间下，Direction light（主光源）白天强度在0.5-1之间，夜间月光在0.2－0.5之间。

• 光照的Indirect强度不能高过直接光的强度，在线性空间下间接光一般小于1。

• 在Englighten渲染模式下，尽可能的降低植被的Cluster Resolution，提高渲染效率。

• 静态物体尽可能优化掉不需要烘焙的部分，提高重要物体的Lightmap精度。不参与烘焙的物体使用Light Probe照明。

• 优化UV Chart，单个物体UV Chart越少越好。

• 优化不同种类的Cluster Resolution，保证不同种类的物体都有合理的计算分辨率。

• 混合光照手机平台建议实时阴影距离控制在不超过20米。

• 使用Unity提供的Procudral Skybox进行烘焙光照贴图。可以获得更真实的Lightmap。

• 不轻易的调整Unity的Albedo boost和Indirect intensity强度。尽可能的保证Albedo boost =1, indirect intensity=1。
  效果图：

  
  
  

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  3

• 注意：
  火车和铁轨都是没有烘培的，为什么呢？因为这些东西又小又不显眼，而且扁平化一块一块的，我们不需要对它进行烘培。
  如果把这些内容全部使用Enlighten进行烘培，大概需要花2个小时。如果优化后，大概是3-5分钟就可以烘培完了。

小火车做了一个Light Probe Proxy Volume，这样就可以控制接受间接光的情况。注意这种方式目前不支持移动平台
项目中的整体地面，都是使用的Blend Probes模式的混合，比较小或者不显眼的物体，并非游戏重要物体的都可以使用Blend Probes进行照明，我们需要勾选Static类型，它们一定在Static批次中，后面把它Lightmap Static去掉就可以了，去掉后就不会生成Lightmap，但是会接收Light Probe的影响。

案例：

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如上图所示，在整个光照当中，我们加了一些面光源，这是为了提高场景的窗户透光的光亮。如果不加，就没法按窗户形成面光源，向内部进行照明的。
需要注意，面光源在移动平台上，如果不是HDRP的话，就只支持静态的，只支持烘培，不是烘培的模型它是不支持的。
下图是场景的光照贴图大概是这样的，比较符合白天的光照效果。

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我们可以看看它的设置。
首先Procedural Skybox在这里加进来。在Enlighten当中，千万不要使用渐变和颜色进行烘焙，两者烘焙出来的东西会比较风格化，并不写实。有很多人选择用某个颜色烘渐变，但效果会非常不理想，所以一般选择Skybox进行烘焙，而Skybox一般使用Procedural Skybox。
烘焙完后，再替换为自己场景的风格化Skybox作为最终显示效果。Procedural Skybox是仅用于烘焙的，不是用于制作最终的Skybox效果。
我们再举一个简单的例子。如果要形成一个特别颓废和压抑的环境，我们可以将大气密度提到很高，然后将染色降一下，或者偏向一个色彩。
我们可以将整个曝光度调低，把大气密度调高，实现让人很压抑的环境，这种环境烘焙出来的Lightmap比较接近于比较邪恶的地方，从而获得更加压抑的光照效果。

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还有一点，当Atmosphere Thickness提高了以后，它作为偏光的可照明区域会缩减。缩减的意思是：黑色区域基本上不贡献光线了，整个Skybox变为不是半球形了，变得没有原来的光照面积大，所以烘焙出来的图就不那么剔透了。
因为它的周围存在染色问题，导致它控制在偏红，偏压抑的环境，就能烘托出来。我们可以通过对一些染色以后，对光线的反映来调出适合的视觉效果。
我们不建议在室内的时候使用Light Probes进行照明，因为它的物体要求精度很高，遮挡关系全靠需要低频光进行影响，没法做出很多变化。

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尤其是一些非常小的物体，如果想要表现出好的效果，一定要对Lightmap大小进行放大。例如：铅笔在Scale In Lightmap里要放大一倍，不然烘出来基本上没效果。但对于有的物体，我们要保证统一性，如果能保证统一性，有的地方会出现一些色斑。
在示例场景中，我们优化掉了一部分的东西，整个Lightmap的照明还可以，但是你会看到这些东西都浮起来了，靠屏幕空间的AO是控制不住的，效果会产生大量的损失。所以这样的东西只在室外有用，室内的话是不建议这么用。
Enlighten烘焙在示例场景中的效率，代价是非常大的，因为场景中的物体非常的多，它的UV Charts基本上没办法看到，非常碎，所以烘焙时间也非常长。
在小火车的场景中，使用Enlighten大概烘焙4分钟。在这个教室场景，因为物体非常多而杂，大概是小火车场景的5倍左右时间，大概20分钟。
使用Progressive烘培则很稳定，它只看场景有多大的精度，不管场景有多少物体，这就是Progressive和Enlighten之间的差异。