Unreal 灯光照明与烘培

mypro334 · 发表于 2022-10-4 21:18

<hr/> 这篇是UE的灯光与烘培的学习笔记，不大全面，有问题请随时指正 这里是b站链接
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【主要涵盖的话题】

技术和艺术的讨论
资产和场景的准备
灯光烘培设置
动态照明设置
图像基础的灯光设置
阴影
反射

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【一：目标媒介】

考虑项目是否会定义到移动设备，或者是在一些需要高保真的媒体设备使用
每个镜头都是独立的视频项目的编辑方案
对于24FPS，30FPS和60FPS的项目的不同处理的方案
不需要完全实时渲染的项目
如果整个项目都是静态的，那么可以预先烘培
开放世界的灯光无法提前烘培，所以需要light map并使用动态照明处理
考虑硬件的最低规格

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【二：Deferred Renderer和Forward Renderer】

Deferred Renderer：

是UE4的默认渲染器
它的工作方式就是储存所有原始数据在Screen Space Buffers（Color，Normal，Depth，...）然后将他们组合到一起成为Final Image
照明灯光一起评估
额外的screen space则会被用在更复杂的后处理效果与照明效果的组合
支持所有的渲染功能

Forward Renderer：

为了VR开发的
所有的lighting和shading都在object draw time进行评估计算
可以做特有的材质优化
更多的抗锯齿操作

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【三：如何给一套好的照明准备资产】

确保材质是物理正确的

matRef

常见问题有：

base color太亮或太暗。

金属度为了确认是不是金属最好保持是1或0。

specular保持0到1之间的灰度，而不是颜色。

最黑的常见物是碳（rgb：0.03），最白的是雪（rgb：0.9）。永远不会是纯白或纯黑。

vantablack是世界上最黑的黑（rgb：0.0045, roughness:1）

vantablack

打灯前确保移除自动曝光

deactiveAutoExposure

放置chrome sphere和grey sphere

chromeSphere

保证它是纯反射物

设置一个3.14（pi）的 directional light，并且用color picker 查看灰度

50%Grey

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【四：烘培灯光 VS 动态灯光】

Baked Lighting：

优势：

GI
cheap soft shadows，陈本低的阴影
Less GPU demanding，较低的GPU需求

劣势：

slower iteration，迭代变慢
static lighting，是静态的，如果生成更多的资产则新资产不会对照明产生影响
more maps in memory，需要储存空间来放light maps

Dynamic Lighting：

优势：

what u see is what u get，所见及所得
非静态的

劣势：

No GI
GPU demanding，对GPU有要求

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【五：常用烘培灯光设置】

基础灯光设置：

Direction Light（Stationary）
Lightmass Baking（GI）
Skydome（static）

什么是light map？

light maps以纹理贴图的形式储存了灯光信息
它是HDR tecture并且储存了灯光方向
它的好处是处理起来很快，阴影柔和，但是如果文件太小则会缺少阴影的细节清晰度。

lightasset2

lightasset

min lightmap resolution将定义UV islands（padding）之间的空间
更小的padding会减少像素的浪费以及在相同的分辨率下得到更好的阴影效果

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Lighting Type：

当烘培灯光时，一般只会使用static light（静态光）或者是 stationary light（固定光）
emit photons：
- Directional light
- point light
- spot light

emit no photon：
- sky light

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Lightmass Setting：

lightmass

static Lighting Level Scale * Indirect Lighting Quality = 1.0;

lightmass_chart

间接照明质量是最影响时长的

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volume light sample scale
- 降低static lighting level scale会增加volume lighting samples的数量

lightmass Portal
- 对门窗类型的照明十分有用

lighting Scenarios
- 只用编辑一个enviroment level
- 照明方案会以light maps的形式分别储存
- 一个时间使用一个照明方案（不存在过渡，不能同时拥有两种在一个场景）

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【六：常用动态照明设置】

基础灯光设置：

Direction Light（movable）
SKydome（moveable）
Distance Field AO
Screen Space AO

什么是Distance Field：

Distance Field 储存了每个点到最近表面的距离

distanceField

df_setup

dfao

需要避免过多的缩放
很大的物体对于distance field 的支持不理想，需要拆分成较小的部分

【七：图像基础的照明 IBL】

基础灯光设置：

设置场景，确保有一个平面可以投射并接受阴影
有一个back plate（需要制作跟踪）（可以理解为UE里做nuke的事情）
Directional light（moveable）
Skylight with HDRI（moveable）
fake steps shadow

backPlate

当人走向光照位置则激活阴影

IBL

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【八：shadow maps，for Dynamic Shadowing】

Depth map，判断存在阴影的部分

depthMap

如果shadow map质量太低会有锯齿
如果shadow map bias太高则会有漏光
使用相机视锥来优化场景，近景给予更多的资源

camFrustum

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【九：Directional Light Stationary area shadows：】

激活Lightmass下的：use Area Shadows for Stationary Light

areaShadow

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【十：capsule shadows：】

capsuleshadows

使用一个类似资产的外轮廓来创建一个十分柔和的阴影

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【十一：Raytraced contact shadows：】

将contact shadow length 设置的很小来获得细节上的阴影
在比例很小的物体上很有用，但是比较耗费资源

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【十二：Reflections：】

反射较为资源
使用planer reflection来得到平面的反射（本质是在镜像它），平面的物体适用，但此不适用于有机形状。

本文使用 Zhihu On VSCode 创作并发布

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