【Unity3D】立方体纹理（Cubemap）和天空盒子（Skybox）

1 立方体纹理（Cubemap）

​ 本文完整资源见 → 立方体纹理（Cubemap）和天空盒子（Skybox） 。

​ 1）立方体纹理简介

​ 立方体纹理是指由上、下、左、右、前、后 6 张纹理组成的立方体结构纹理，其主要用于天空盒子、环境映射、反射、折射等场景。

​ 在 Assets 窗口右键，依次选择【Create → Legacy → Cubemap】，即可创建 Cubemap，如下：

• Face size：每个面的像素宽度或高度；
• Linear：是否使用线性颜色；
• Readable：每个面的像素是否允许脚本读取。

​ 2）生成立方体纹理

​ 如果已经有了 6 个面的纹理，直接将这些面拖拽到 Cubemap 中对应的 face 里；如果没有 6 个面的纹理，可以使用以下脚本生成场景中的 Cubemap 及 6 个面的纹理。

​ RenderCubemapWizard.cs

using UnityEngine;
using UnityEditor;
using System.IO;

public class RenderCubemapWizard : ScriptableWizard
{
    public Transform viewPosition; // 观察位置(临时相机需要放置的位置)
    public Cubemap cubemap; // 生成的Cubemap

    [MenuItem("GameObject/Render Cubemap")]
    static void RenderCubemap()
    { // 选择菜单时回调
        ScriptableWizard.DisplayWizard<RenderCubemapWizard>("Render cubemap", "Render");
    }

    void OnWizardUpdate()
    { // 开启窗口或数据更新时回调
        helpString = "在观察位置处生成Cubemap和6面纹理";
        isValid = (viewPosition != null) && (cubemap != null);
    }

    void OnWizardCreate()
    { // 点击"Render"按钮时回调
        GameObject go = new GameObject("CubemapCamera");
        go.transform.position = viewPosition.position;
        Camera camera = go.AddComponent<Camera>();
        camera.RenderToCubemap(cubemap); // 生成cubemap
        DestroyImmediate(go);
        SaveCubemap2Png();
    }

    private void SaveCubemap2Png()
    { // 导出cubemap的6张纹理为png
        Texture2D texture2D = new Texture2D(cubemap.width, cubemap.height, TextureFormat.RGB24, false);
        Color[] flipColors = new Color[cubemap.width * cubemap.height];
        for (int i = 0; i < 6; i++)
        {
            CubemapFace face = (CubemapFace)i;
            Color[] colors = cubemap.GetPixels(face);
            FlipColors(colors, flipColors, cubemap.width, cubemap.height);
            texture2D.SetPixels(flipColors);
            string path = Application.dataPath + "/Resources/Materials/" + cubemap.name + "_" + face.ToString() + ".png";
            File.WriteAllBytes(path, texture2D.EncodeToPNG());
        }
        DestroyImmediate(texture2D);
    }

    private void FlipColors(Color[] colors, Color[] flipColors, int width, int height)
    { // 上下、左右翻转(或180°旋转)像素
        for (int i = 0; i < colors.Length; i++)
        {
            int x = width - 1 - i % width;
            int y = height - 1 - i / width;
            flipColors[i] = colors[y * width + x];
        }
    }
}

​ 说明：RenderCubemapWizard 脚本组件需要放在【Assets/Editor】目录下。

​ 编译成功后，在菜单栏依次选择【GameObject → Render Cubemap】，打开如下窗口：

​ 说明：在 Hierarchy 窗口创建空对象，调整其位置，拖拽到 Render cubemap 窗口的 ViewPosition 中；在 Assets 窗口创建 Cubemap，设置好参数，拖拽到 Render cubemap 窗口的 Cubemap 中。点击 Render 按钮，就会自动填充 Cubemap 的 6 面纹理，并生成 6 张 png 格式图片。

​ 如果用户想使用这 6 张纹理重新绑定 Cubemap 或 Skybox 材质中，需要设置 Texture 的 Wrap Mode 为 Clamp（避免边缘异常），如下：

2 天空盒子（Skybox）

​ 1）设置 Clear Flags

​ 天空盒子用于渲染场景背景，需要将相机的 Clear Flags 属性设置为 Skybox 才能使用天空盒子。

​ 2）创建 Skybox 材质

​ 在 Assets 窗口创建材质，修改其 Shader 属性为【Skybox/Cubemap】，将第 1 节创建的 Cubemap 拖拽到 Cubemap (HDR) 中，如下：

​ 用户也可以修改材质的 Shader 属性为【Skybox/6 Sided】，将第 1 节创建的 6 面纹理拖拽到对应面中，如下：

​ 注意：Front [+Z] 对应 xxx_NegativeZ，Back [-Z] 对应 xxx_PositiveZ，这与 Cubemap 中的对应关系相反；Left、Right、Up、Down 的对应关系与 Cubemap 一致。

​ 3）全局天空盒子

​ 在菜单栏依次点击【Window → Rendering → Lighting】，选择 Enviroment 选项卡，设置天空盒子材质如下：

​ 该设置会对项目中所有相机生效。

​ 4）局部天空盒子

​ 如果用户不想使用全局天空盒子，可以使用局部天空盒子覆盖掉。给相机对象添加 Skybox 组件，并将天空盒子材质拖拽到其中，如下：

​ 5）运行效果

​ 说明：效果图中展示的不是模型，是 6 张纹理构成的天空盒子效果，相机的远近不会改变其大小，无论相机如何移动，相机始终处于天空盒子的中心。

​ 声明：本文转自【Unity3D】立方体纹理（Cubemap）和天空盒子（Skybox）。