Unity——Shader学习22——From庄懂（场景篇）烘焙 ...

XGundam05 · 发表于 2021-12-9 14:33

第二十二课（场景篇）

庄懂的技术美术入门课(美术向)-直播录屏-第22课
课程计划

本课任务：

认识LightMap

场景搭建
烘焙LightMap：混合光照设置
合批渲染

<hr/>LightMap

Lightmap：作为记录光照结果或部分光照结果的一种载体方式，常用来替代实时渲染中性能昂贵的计算部分
<hr/>一、场景搭建

1.准备美术资产：场景+天空球

2.指认天空材质：材质已经将天空球当作CubeMap采集

3.场景搭建：启用ProGrids插件（注意：Unity2020之后的版本是没有此插件的，Unity内置了网格对齐功能），使物体在场景摆放能够吸附到网格上，便于场景搭建

Unity内置的网格对齐功能：Unity官方文档
打开网格对齐窗口：Edit->Grid and Snap Settings，调节网格尺寸，应用物体移动(快捷键Ctrl+ \ )

https://www.zhihu.com/video/1438574541069443072
4.启用吸附网格功能-搭建场景-搭建完后存为Prefab(预设)

5.新建场景，将Profab导入场景，将Profab的根节点设为静态(默认为动态，动态需要实时更新，消耗大)

Contribute GI ：响应全局光照：包括LightMap，GI等
Occlunder/Occludee Static：遮挡剔除，遮挡预计算
Batching Static：渲染批次相同的合并起来，如：同材质，同材质参数的，就可以静态合批
Navigation Static/Off Mesh Link Generation：创建导航网格
Reflection Probe Static：响应反射探头，渲染进反射探头

6.设置静态Static：搭建好场景后，点击“根物体”（我这里的根物体是空物体）,勾选静态Static(或者下拉勾选)，所有子物体都变为静态

7.场景打光：设置好静态后（不设置为静态则烘培无效果），进行场景打光
自发光：要将模式设置为Bake，才能像灯光一样被烘焙进LightMap
光源：Directional Light可以将模式Mode设置为Bake，因为场景中全都是静态物体，没有动态的
反射探头Reflection Probe：将类型Type设置为Bake(默认为Bake)，让反射探头覆盖整个场景
（注：反射探头是不那么精确的光照反射，开启SSR才精确，但是SSR很消耗性能）
（“盒型映射反射探头”：对完全四方的场景可以做到很好的反射，但是本场景有圆弧角，所以用盒型映射不太好）

一些概念：

烘培LightMap时，会将反射探头、光探头等一起烘培
环境光(如skybox)、自发光等设为Bake模式后，会作为GI(global illumination全局光照)，Bake到LightMap
间接光照：经过反射的光（区别于光源的直接光照）
静态物体BakeLightMap后，其光影就固定死了，相当于贴在模型上的亮片和影子片一样，没法改变

<hr/>二、烘焙LightMap：混合光照设置

左边：Light光源模式；右边：混合光找模式

Light灯光的3种模式：

RealTime：不会作用到静态物体的光照烘培（混合光设为Baked indirect 除外），对动态物体有效
Mixed：既可以作用到静态物体的光照烘培，对动态物体又有实时的光照效果，动态物体的影子会与静态物体的光照结果混合叠加
Baked：只对静态物体光照烘培有效，对动态物体无任何光照效果

Mixed Lighting混合光的3种模式：

Baked indirect ：只烘焙间接光，且直接光照是实时的（对静态物体也是实时的）。灯光为Mixed模式时，不会烘培直接光；灯光为Baked模式时，会烘培直接光
Subtractive：可烘焙间接光，灯光为Mixed模式时，可以为静态物体烘培直接光，（但是动态物体的影子对静态物体的混合有问题(如动态物体影子的颜色不对)
ShadowMask：（需要在 Edit->Project Settings->Quality->Shadowmask Mode->切换成Shadowmask），解决了Subtractive模式下动态物体影子颜色的问题，缺点是会1套LightMap会Bake出2张贴图，一张LightMap，一张ShadowMask(即单独渲染了一张ShadowMask)；可以和动态物体的影子更好的融合

ShadowMask模式下烘培出LightMap+ShadowMask

具体的设置解释：每个混合光模式和光照模式组合后的结果

混合光照的设置，效果也与光源模式有关
感官上Debug烘培效果：可以开启或不开启“只显示LightMap烘焙作用”来进行感官Debug

从Shaded切换到Baked LightMap显示

混合光照模式的常用搭配组合：

全实时光照:所有物体设为动态，无Bake，对机器性能有极大要求
全实时直接光照：用Bake Indirect（只烘焙间接光照模式），直接光照是实时的，间接光不实时
对静态物烘培，动态物实时（最常用）：Subtractive / ShadowMask(效果好，开销大些，一般开发不让用)，至少主光设置为Mixed模式。

光源模式的常用设置：

有些光源作为场景里的补光，不想作用于动态模型，可以设为Baked模式，Bake完之后甚至可以删除
其他光源既想Bake静态，又想作用于动态物体，可以和主光一样设为Mixed，但是性能要求大，URP默认同时支持4个
特效自发光需要全实时的

烘焙LightMap：

设置参数：

课程场景渲染结果：

课程场景渲染效果

<hr/>三、关于合批渲染

Unity种将物体设置为静态，会默认提供静态合批
SRPBatching：SRP管线支持的合批。需要在Shading里些
GPU Instancing：StandardShade材质可以开启。适合模组化适合(如大量相同的地板)，能同时渲染多个物件。
手动合批：将多个模型手动合并成一个(包括材质等），如下图的右小角将房子的墙、地板等全融合，就单独的一个房子模型，其Frame Debug步骤极少

注：SRPBatching和GPU Instancing 需要消耗CPU的计算来帮忙判断是否满足合并的条件，即用CPU来感受渲染速度。

<hr/>第二十二课总结

Lightmap：作为记录光照结果或部分光照结果的一种载体方式，常用来替代实时渲染中性能昂贵的计算部分
场景搭建好后一般是不会动的，将场景物体设置为Static静态，用于烘焙光照
场景中的skybox和自发光材质可以设置为baked，会作为GI渲染到LightMap。
在场景中加入反射探头，会在Bake LightMap时会一起进行反射探头的Bake
光源模式和混合光照模式的设置对Bake结果有影响。常见的组合是主光源设为Mixed，混合光照模式设置为Subtractive 或 ShadowMask，既可以Bake静态，又对动态物体产生实时光照
合批可以将多个物体合起来渲染，增加渲染速度

<hr/>参考资料

庄懂的技术美术入门课(美术向)-直播录屏-第22课
Unity官方文档——网格对齐

七彩极 · 发表于 2021-12-9 14:35

我大学也是这个专业现在再转[捂脸]

ainatipen · 发表于 2021-12-9 14:43

专业不对口是真的很难受，我现在全靠一口气撑着

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