• 内容和上下文
    • 上下文
      • 默认光照上下文
    • 天空盒
    • 全局光照
    • 内容
      • 材质编辑器
      • 如何创建材料

    内容和上下文

    当考虑 Unity 中的光照时,可以非常方便地把光照分成两个概念:内容上下文。内容是指被渲染和照亮的物体,上下文是指存在于场景中的光照,会照亮(影响)物体。

    上下文

    当照亮一个物体时,重要的是要了解哪些光源正在在影响物体。在你的场景中,通用会有直接光源:那些你可能已经放在场景中的光源对象。还会有非直接光源,例如反射光和反弹光。这些都会影响物体的材质,最终生成摄像机在物体表面上所看到的结果。

    这种划分并不是固定的,因为往往被认为是『内容』的物体,也可以是另一个物体的光照上下文。

    一个很好的例子是位于沙漠环境的建筑物。建筑物从天空盒获取光照信息,并且可能弹射周围地面的光照。

    不过,可能有个角色正站在建筑物的外墙附近。对于这个角色,建筑物是光照上下文的一部分 — 建筑物可能投射阴影,可能把光照从墙壁弹射到角色上,或者角色身上的某个部位(镜面)可以直接反射建筑物。

    默认光照上下文

    Unity 5 启动时会显示一个空场景。该场景中有一个默认的光照上下文:天幕反射和一个平行光。默认情况下,任何放入该场景中的物体,都应该拥有必需的光照,使整个场景看起来是正确的。

    让我们向场景添加一个球体,看看默认光照上下文的效果。

    内容和上下文 - 图1

    默认情况下,添加的球体将使用标准着色器。将相机对焦在球体上会得到这样的东西:

    内容和上下文 - 图2

    请注意沿着球体边缘的反射光,以及细微的环境光,从棕色(底部)到天蓝色(顶部)。默认情况下,在一个空场景中,所有光照上下文都来自天空盒和一个平行光(默认被添加到场景中)。

    当然这是默认设置,在某些情况下,单个光照和天空反射可能不够。你可以轻松地添加更多光照和反射探针:

    要深入了解反射光和光照探针的工作原理,请参阅有关 光照探针 和 反射探针。

    天空盒

    天空盒是光照设置不可或缺的组成部分,无论是预先烘培还是程序实时生成。除了渲染天空外,它还可以用于控制环境光照和物体的反射光。程序实时生成的天空盒允许直接设置颜色,并创建一个太阳光盘,而不是使用一张位图 —— 更多信息可以 天空盒文档 中找到。

    对于场景中的许多物体来说,虽然反射天空盒是有用的,特别是户外场景,但是也有许多情况,需要你改变物体的反射设置 —— 可能是户外场景的黑暗区域,例如小巷或茂密的森林,或者某些室内区域需要单独设置反射光照。

    为了满足各种反射需求,Unity 提供了 反射探针,允许你在空间中的某个点,对场景环境进行采样,用该点附近的环境光和反射源,来代替默认的天空盒。反射探针可以放置在场景中的任意位置,在该位置,天空盒不能满足光照需求,或者不适合。

    全局光照

    全局光照概念是 Unity 5 不可或缺的部分。标准着色器和全局光照彼此协作。全局光照系统负责创建和跟踪反射光、来自发光材质的光,以及来自环境的光。你可以在 这里 找到更多细节。

    上下文是整体图像的关键部分。在这个示例中,你可以看到,在内容和摄像机保持不变的情况下,场景是如何反射上下文的。

    内容和上下文 - 图3

    内容

    内容是一个术语,用于描述场景中正在渲染的物体。它是光照上下文应用于物体材质之后的结果。

    材质编辑器

    在检视视图中查看使用了标准着色器的材质时,编辑器将显示材质的所有参数,包括纹理、混合模式、遮罩和辅助图。你可以一目了然地看到哪些功能被使用,并且实时预览材质。标准着色器是数据驱动的:Unity 将只使用用户已经设置过参数的着色器代码。换句话说,如果材质的某个功能或纹理插槽没有被用到,那么就不会消耗性能,着色器在幕后执行这一优化。

    Tip: You can Ctrl+click on the texture thumbnails for a large preview, which will also let you check the contents of the color and alpha channels separately!

    你可以按住 Ctrl 点击纹理缩略图,来查看它的大预览图,并且允许你检查颜色和 alpha 通道。

    如何创建材料

    为了支持各种各样的材质类型,标准着色器提供了许多配置。可以使用纹理贴图、颜色选择器和滑动器设置值。通常,UV 映射是必须的,用于描述网格和纹理贴图的对应关系。使用了标准着色器的材质,支持在同一个网格上设置多个的材质属性,例如反射贴图、平滑度贴图和金属贴图,并把它们结合起来渲染。换句话说,你可以在同一个网格上同时设置橡胶、金属和木材纹理;纹理的分辨率可以超过网格,从而支持平滑边角和材质过度,当然,这会让工作流程更复杂,不过,这将取决于材质的创建方式。

    材质纹理通常有两种生成方式 —— 在 2D 图像编辑器中绘制和合成,或者在 3D 软件中渲染和烘培,第二种方式可以使用更高分辨率的模型生成反射贴图、法线贴图和散射贴图等。工作流程取决于使用的外部软件。

    通常,纹理贴图不应该包含固定光照(例如阴影、高光等)。PBS 的优点之一是,物体可以如你期望的那样响应光照,但是如果贴图已经包含了光照信息,就无法使用这一优点。