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光照常用设置&经验总结

花匠小妙招
2024-11-17 18:55

1. 使用直接光照的一些经验设置

1.1 光照类型选择

1.2 光照模式说明

1.3 常用属性设置建议

2. color space 色彩空间

3. 环境光设置

3.1 Environment Lighting 环境光照重要属性常用设置：

4. 光照贴图 LightMapping

4.1 光照贴图

4.2 烘焙光照模式

5. 室外光照实例项目设置

5.1 导入墓地素材

5.2 导入火炬

光照效果对游戏画面的影响巨大，光照漂亮的游戏，即便使用非常简单的贴图和材质，也能出现赏心悦目的效果。

对比一下守望先锋和天涯明月刀，造成巨大视觉差别的原因就是光照的使用，特别是间接光、补光

上图，守望先锋（2016）中加强了对暗部（如墙壁背光面、阴影处等）效果的表现，可以看到游戏中的地面部分阴影为紫色，而墙上的阴影受樱花树、地面光线反弹的影响，则呈现为粉红色。

下图天涯明月刀（2015）：画面内物体暗部颜色和阴影颜色基本混在一起。显得比较单调。看起来有点脏

在自然环境中，光从太阳照射到地面，不是简单的只照亮物体表面，而是会在物体之间相互反射，从而影响整个环境。通常直接照亮物体的光线被称为直接光，发生反射后照亮物体的光线被称为间接光，二者综合为全局光照。

1. 使用直接光照的一些经验设置

1.1 光照类型选择 Directional ：日光、月光，无限远的光源，不会随距离而衰竭spot ：锥形的方向光，从添加点向一个方向照射，适合模拟：路灯、台灯、手电、舞台灯、车灯等等锥形光源；point ：全方向的一个点光源，适合模拟：萤火虫、蜡烛、夜光宝石等等area ：面光源，不能是实时的，可以模拟一个静态发光面，适合模拟：荧光灯、led 平面灯等等

还有一些在设计动画时，为了营造特殊效果，而设计出的“效果光照”，通常用 spot light。这种光源并没有什么现实中的物理意义，只是为了营造效果

所以，光源的使用并没有什么雷打不动的死规则，除了场景中表示物理光源的光照外，可以根据氛围需要，灵活选择需要的光照。

1.2 光照模式说明

Realtime：在该模式下，光照和阴影会参与实时计算，任何的场景中无论是光影变化还是色彩变化，都会实时的显示变更后的内容。

Mixed：混合模式，在实时模式下，因为光影环境等信息会实时做出计算，所以对性能开销会有一定影响，例如在一些配置比较低的硬件上，或者手机上，因为特殊机能限制无法承受较大的性能开销，所以混合模式，会将场景中静态不动的物体，例如地面，或者墙面，烘焙成一张光照贴图，当烘焙成光照贴图后，这些物体不再参与光影计算，而场景中动态的物体，例如角色，或者一些怪物，他们会在场景里动来动去，那么只有动态的物体，才会参与实时的光影计算，因为毕竟你角色移动，影子和照射在角色身上的光影信息也是变化的。

Baked：相比Mixed混合光照更适合一些对性能要求更低的情况，这个模式下，只有静态的物体会表现正确的光影信息，如果非静态物体，那么它既不会受光照影响，也不会产生影子。

Mixed和Baked都是烘焙技术方案，同时不管是Mixed还是Baked，都可以灯光探针影响，也就是说在Baked模式下表现不了光影信息，也可以加上探针来让物体有光信息，但没什么实质性作用，只是说告诉大家探针可以让它产生光照信息。

1.3 常用属性设置建议 Directional 光源设置：室外必备光源，还可以添加多个，提高整体光照效果，夜晚应该降低光照强度Range 光照范围：光在场景中的传播距离。但要受到光源形状的限制，比如 spot light 聚光灯，将值增加到超过该上限，就把不会导致任何进一步的范围增加。Intensity 光照强度：一般夜晚的光源，在比较符合现实的游戏氛围中，电灯其强度应该设置为 200-600 之间；蜡烛、火把等前度应该介于 50 -100 之间。但这只是建议，根据你的需求可以随意更改，适合的才是最好的Indirect Multiplier 间接光乘数：此光源提供的间接光的强度（在被传感器接收之前多次反弹的光）。低于1时，间接光在每次从物体反弹时都会变暗。这是真实光照的行为方式，但您可能希望覆盖该行为以实现特定的光照效果。高于1 ，间接光会随着每次反弹而变亮。这并不自然，但如果您试图照亮场景中的黑暗封闭空间，它会非常有用。一般默认为1color : 光的颜色很重要，合理使用好光色，可以更好地凸显游戏氛围

2. color space 色彩空间

色彩空间将影响照明的渲染方式，unity 中有两种不同的色彩空间：

Gamma 伽马，3D 模板中的默认值Linear 线性，URP 模板中的默认值

linear 线性色彩空间工作流程可实现更精确的渲染，增强颜色深度（色彩范围），因此通常是您使用的首选。

3. 环境光设置

环境光是存在于场景中但没有特定来源的光。这对于提高可见度或通过照明创建特定的风格效果非常有用。

Unity 的环境实时光照被计算并存储在光照贴图中。

3.1 Environment Lighting 环境光照重要属性常用设置： Source 源: skybox：默认如果有天空盒，那就是天空盒 skybox 作为环境光照明，这在白天通常比较有效。color：如果是夜晚，不想要地光、或者场景中的物体太过明亮，就可以将这个换成别的，比如比较暗的纯色。Gradient ：将Source属性设置为Gradient 。现在您可以使用颜色选择器为场景中的天空、赤道和地面环境照明设置特定颜色。Intensity Multiplier：属性控制场景中环境光的亮度，可以是0到1之间的值（默认值为1 ），同样，晚上需要调得低些

注意！！！：
游戏对象需要标记为静态才能包含在光照贴图中以用于环境照明。这是因为光照贴图数据是预先计算的，并且只能为运行时不移动的游戏对象计算。当您为此场景烘焙照明时，您将了解更多相关信息。

4. 光照贴图 LightMapping

4.1 光照贴图

光照烘焙后，会产生光照贴图 LightMapping。设置全局光照处理方式时，不同的光照模式，会产生数量不同的光照贴图。

烘焙过后，其实是将光影信息，烘焙成一张贴图，然后贴在了场景中物体的表面。

旧版本的 Unity 中，通常将一个烘焙贴图分为三个子部分，分别是：

Intensity：是光照信息图，这张图保存的信息是光照的颜色、亮度；Directionality：保存的是光照的方向Shadowmask：保存的是我们光照后受光的阴影

新版本的 Unity 中，烘焙贴图可以包含更多信息，点击 open Preview 可以进行查看：

注意！！！：
烘焙后的贴图位置固定，所以不能再移动物体，否则贴图会跟物体分离，毁掉真个场景光影效果

4.2 烘焙光照模式

烘焙的三个光照模式

Subtractive: 从质量上来讲，Subtractive是最廉价的烘焙模式，它带来的就是产生质量较低的光照贴图，换来比较高的运算性能;所有颜色和阴影都烘死在光照图上，运行时静态物件不参与阴影图渲染，结果是不管光源怎么变，静态物件的受光和阴影都不变。Shadowmask: 其实是有2个，一个是Shadowmask、一个是Distance Shadowmask，他是一种性能兼质量为一起的光照模式Shadowmask：静态物件的阴影不变，但是受光情况可以随光源变化而变。Distance Shadowmask：静态物件的阴影和受光都可以变。Baked indirect：烘焙质量最高的光照模式。仅烘焙间接光照（也就是物体之间漫反射导致的表面明暗效果），其它东西（如阴影）全部在运行时计算，跟实时差不多了

5. 室外光照实例项目设置

unity 原先的 CC 教程中，那个广场用来做室外光照设计的练习，实在是缺少创作灵感，在这咱们换一个更有意思的。

通过营造一个墓地夜晚的灯光效果，来练习对各种光源组件，以及相应光照设置的使用。

5.1 导入墓地素材

我们这里使用的是一个Asset store 中免费素材：Make Your Fantasy Game - Lite

使用步骤：

下载并导入当前项目；如果出现素材紫色外观，通常是着色器的问题，更改 Material 中的 shader，使其适应当前项目；

运行 Demo6 中的 Demo6 场景，查看原先场景光照设计；删除所有原先场景中的光照，自行设计一套新的 5.2 导入火炬

一般这种场景，加入一个动态光源会更有意思，更能测试出最终效果，所以我们找来一套火炬素材：

链接：https://pan.xunlei.com/s/VN0hvBGcoI5gdpUmFSyZYpDIA1?pwd=j8r4# 提取码：j8r4

注：此素材来源于 youtube up 主 Game Factory，源视频链接：https://www.youtube.com/watch?v=QDAjrrLRyTk

使用步骤：

下载并导入当前项目；如果出现素材紫色外观，通常是着色器的问题，更改 Material 中的 shader，使其适应当前项目；找到 prefab 中自己满意的火炬，添加到当前场景中如果想要火炬移动，可以选择加入移动代码，用按键控制火炬在场景中移动，测试移动的动态光源在场景中的光影效果。

参考资料：

youtube - Brackeys - REALTIME LIGHTING in Unityhttps://zhuanlan.zhihu.com/p/72158521http://youxiputao.com/articles/10216游戏中的光影设计youtube -Game Factory - How I Created Advance Fire Torch like Assassin's Creed in Unity聊聊游戏中的灯光（一）