Believable visuals: outdoor lighting

Note that this guide was originally created for use with the Built-in Render Pipeline in Unity 2017.3. For information on adapting this guide for use with the Universal Render Pipeline (URP) and the High Definition Render Pipeline (HDRP), see Update: believable visuals in URP and HDRP.

在此阶段，您应该拥有已正确设置纹理的网格以及一个组合场景（具有经过适当色调映射的 Unity 渲染设置）。但该场景仍然需要适当的光照设置。本部分中的建议假定您已使用__实时 GI（全局光照）__策略设置场景，然后使用实时光源进行了照亮以获得即时反馈。烘焙时也适用相同的建议和光照原则。

对于室外光照和场景设置，请注意以下几点：

• Believable visuals: outdoor lighting
• Environment lighting
• Directional Light
• Global Illumination (GI)
  • Light Probes and Reflection Probes
• HDR Lighting Value
• Screen Space Ambient Occlusion and Screen Space Reflection
• Fog

环境光照

One of the main components in outdoor lighting is Environment lighting, which is also referred to as hemisphere lighting or skylight. Night sky has minimal contribution, while daytime sky has very bright contribution. Environment lighting settings can be found under the Lighting tab (Window > Rendering > Lighting).

由于具有简单性和易用性，程序化天空盒材质优于 HDRI 立方体贴图。

要创建程序化天空盒材质，请执行以下操作：

1. 在项目中添加新材质并将其命名为 SkyMaterial。

2. 在 Inspector 中，将材质的 Shader 设置为 Skybox/Procedural

3. 在 Lighting 窗口中的 Scene 选项卡上，将 SkyMaterial 分配给 Environment > __Skybox Material__：

场景现在略微亮起，它有了环境光照，但环境光照不合适：

方向光

典型的阳光或月光通常由方向光表示。这是由于其光照和阴影方向的平行性质（模仿接近无限远距离的光源）。

全局光照 (GI)

单独的方向光和环境光无法产生可信的光照。为获得适当的环境光照，需要遮挡天光的光照，而阳光需要间接光照反弹。在我们的示例中，天空当前为场景渲染单个颜色值，使其变得单调。这种情况下便需要实时 GI 或烘焙光照来计算遮挡和间接反弹光照。要实现这一目的，请遵循以下步骤：

1. 要确保所有相关网格都影响实时 GI 或烘焙，请选择场景中的游戏对象，然后在 Inspector 窗口的 Static 下拉菜单中启用 Contribute GI 和 __Reflection Probes__：

   

   注意：通常应将此设置应用于所有大型静态网格。

2. 确保在 Lighting 窗口 > Scene > Realtime Lighting > Realtime Global Illumination 中将场景设置为使用__实时全局光照 (Realtime Global Illumination)__。

3. 在 Lighting 窗口的底部，确保选中 Auto Generate。

在此阶段，示例场景现在变暗，并且场景的某些元素看起来不合适，例如电车和背景中的门：

场景中的静态游戏对象当前具有适当的环境光照（半球光照）遮挡和来自方向光的间接反弹响应，但其余游戏对象还需要适当的光照设置。

光照探针和反射探针

对于要接收实时或烘焙 GI 的动态游戏对象和非光照贴图游戏对象，您需要在场景中布置光照探针。在场景中有效地布置光照探针组，例如靠近动态照亮的游戏对象或在玩家经过的区域。有关光照探针组的更多信息，请参阅光照探针。

由于在 Lighting 窗口中选中了 __Auto Generate__，每次执行更改时都会刷新光照。在示例场景中使用光照探针后，现在电车和背景门的底色改善了，但反射看起来不合适。天空反射遍布整个场景并出现在了隧道内：

反射探针可帮助解决这一问题。根据需要在场景中有效放置反射探针并进行适当排布。在上面的场景图像中，整个空间内用一个反射探针就足够了。采用盒体投影的 128 像素立方体贴图分辨率对于大多数情况而言都是很好的基准，并且对于内存和反射烘焙时间也很有帮助。

示例场景现在看起来有了适当底色和凝聚力，这是构成可信场景的重要因素。然而，整体场景比以前更暗，远远达不到可信质量标准：

有关反射探针的更多信息，请参阅反射探针。

HDR 光照值

在实际生活中，环境光照和太阳光是非常明亮的光源。这些光源的亮度远高于像素值 1。这便是 HDR 光照的用武之地，因为它支持 0–1 范围之外的像素值。为了让您充分了解环境光照对场景的影响，让我们在示例场景中关闭方向性阳光，并将 SkyMaterial > Exposure 设置为 16：

场景开始变得可信，好像是阴天，阳光完全在天空中漫射，方向光未出现。现在，我们将 Intensity 设置为 5，以高得多的值将太阳光重新引入场景。尽管太阳看起来几乎是白色，但正确选择颜色非常重要，因为来自强烈阳光的间接颜色的影响可以极大地改变场景的外观。

现在，正如现实生活中预期的那样，太阳（方向光）看起来像一个高能量的光源，场景看起来很可信：

屏幕空间环境光遮挡和屏幕空间反射

虽然场景光照在此刻看起来已经相当不错，但您还可以添加更多细节以使场景更加可信。为了实现合理性能，实时 GI 中设置的分辨率会受到限制，因此通常无法烘焙细节化的遮挡。这种情况下，屏幕空间环境光遮挡 (SSAO) 很有用。通过在后期处理配置文件 (Post-Process Profile) 中选中 Ambient Occlusion 即可启用 SSAO。示例场景包含一个名为 Rin_Post_Basic.asset 的后期处理配置文件，其中采用以下 Ambient Occlusion 设置：

• Intensity 0.5
• Radius 1
• Sample Count Medium
• Downsampling 和 Ambient Only 为选中状态

SSAO 负责处理额外环境光照遮挡，而屏幕空间反射 (SSR) 可提高精度。在后期处理配置文件中启用 Screen Space Reflection 后，潮湿轨道的左侧不再呈现明亮的反射，因为 SSR 能够为场景屏幕上的游戏对象提供更准确的反射：

这两种后期处理选项都会在运行时产生性能影响，因此请合理启用它们。调整这些值时，应确保将性能影响控制在符合运行时要求的合理范围内。

雾效 (Fog)

在此阶段，我们的示例场景在固定曝光条件下具有可信的不同室外和室内值。反射可在黑暗的室内区域显示为强烈的高光，而不是暗淡的灰暗值。但是，场景前景和背景元素虽然是强大的透视元素，但不会显示出来：

为场景添加细微的雾效会给场景带来另一个维度：

添加雾效后，与上面的零雾效场景相比，前景栏杆的清晰度更好。 要启用雾效，请打开 Lighting 窗口，并选择 Scene > Other Settings > Fog。在提供的场景中，__Fog__ 设置为使用 Color #6D6B4EFF，并处于 Exponential 模式（__Density__ 设置为 0.025）。在延迟渲染中，如果未自动激活雾效，可能需要在后期处理配置文件中启用雾效。

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• 2018–08–21 页面已发布
• 在 Unity 2017.3 中添加了制作可信视觉效果最佳实践指南