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Choosing a Lighting Technique

https://unity3d.com/learn/tutorials/topics/graphics/choosing-lighting-technique?playlist=17102

Realtime Lighting(实时光照)

默认情况下,Unity中的光源都是实时的(realtime),实时光源向场景中投射直接光照(direct light)并且每帧更新。
光线从实时光源发出,与物体相交后不会反弹。为了创建一个更真实的场景,我们需要使用全局光照(Global Illumination)技术。

Baked GI Lighting(烘焙全局光照)

烘焙lightmap,光源在静态物体上的光照效果预先计算好并且保存到光照贴图中。
光照贴图(lightmaps)同时包含直接光照(direct light)和间接光照(indirect light)效果。
在游戏运行中,lightmaps不可更改。

Precomputed Realtime GI Lighting(预计算实时全局光照)

传统的方法,在场景中改变光照条件时静态lightmaps不会有反应。Precomputed Realtime GI技术支持交互式更改场景中的光照条件。

使用此技术,可以创建丰富的全局光照环境,支持实时更改光照条件。举个例子:Time of day Lighting system,光源的位置和颜色随时间变化,传统的Baked GI无法实现此功能。

将耗时的光照计算过程从游戏过程中剥离,预先计算好。这称之为离线计算过程(offline process)

在创建真实感场景时,我们非常希望将间接光照(indirect light)保存到lightmap当中。更好的光照细节(比如效果很棒的阴影)需要更多的性能开销。假设我们不需要如此复杂的光照细节表现,就可以大大降低GI分辨率。

减少细节表现,降低GI分辨率,同时也减少游戏运行中的运算量。当我们实时修改光源位置、颜色、强度,甚至物体表面属性时,可以更快速地更新GI。

为了加速Precomputing,Unity不直接处理texels,而是先将场景中的静态物体转换为低分辨率的近似模型,此过程叫:集群(clusters)

传统方法在计算GI时,会追踪光线在场景中弹来弹去。这是一个非常耗时的计算过程,无法进行实时运算。取而代之,Unity在预计算中有一个阶段称之为:Light Transport,Unity使用光线追踪算法计算物体表面集群之间的关系。通过将三维场景世界简化为一个关系网络,在性能关键的游戏运行时我们不再需要光线追踪计算。

我们把三维世界转化为一个简化的数学模型,同时在游戏过程中可以传入不同的光照等参数。这意味着在游戏过程中,我们可以修改光源位置、颜色、强度或者物体表面属性,并且可以快速看到GI效果。

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