光照贴图和着色器 Meta Pass

Meta Pass 是一个着色器通道 (Shader Pass)，可为渐进光照贴图 (Progressive Lightmapper) 或 Enlighten（已弃用）提供反照率值和发光值，以便它们可以正确地从该游戏对象计算间接光照。要使某个游戏对象能够使用光照贴图或实时全局光照（已弃用），该游戏对象必须使用一个在着色器中包含 Meta Pass 的材质。

Meta Pass 提供纹理空间中的反照率值和发光值。这些值与实时渲染中使用的值是分开的，这意味着您可以使用 Meta Pass 来控制游戏对象从光照烘焙系统的角度观察的外观，而不会影响游戏对象在运行时的外观。这方面的一个很有用的例子是，您希望让悬崖上的绿色苔藓在光照贴图中生成夸张的绿色间接光，但又不想在着色器的实时通道中为地形重新着色。

Unity 的所有内置材质都具有 Meta Pass，并且标准着色器也包含 Meta Pass。如果使用了它们，则无需执行任何操作便会启用 Meta Pass。如果使用的是自定义着色器，您可以添加自己的 Meta Pass。

具有 Meta pass 的示例着色器

通过下面的着色器，可以指定仅由光照烘焙系统使用的反照率颜色和反照率纹理，而不会影响运行时的材质外观。在这个例子中，发光是从 UV 中获取的；但是可以使用任何值来控制发光。

Shader "Custom/metaPassShader"{
 
    Properties {
        _Color ("Color", Color)=(1,1,1,1)
        _MainTex ("Albedo (RGB)",2D)="white"{}
        _Glossiness ("Smoothness", Range(0,1))=0.5
        _Metallic ("Metallic", Range(0,1))=0.0
 
        _GIAlbedoColor ("Color Albedo (GI)", Color)=(1,1,1,1)
        _GIAlbedoTex ("Albedo (GI)",2D)="white"{}
    }
 
    SubShader {
    // ------------------------------------------------------------------
    // 提取光照贴图、GI（发光、反照率...）的信息
    // 在常规渲染期间不使用此 pass。
        Pass
        {
            Name "META"
            Tags {"LightMode"="Meta"}
            Cull Off
            CGPROGRAM
 
            #include"UnityStandardMeta.cginc"
 
            sampler2D _GIAlbedoTex;
            fixed4 _GIAlbedoColor;
            float4 frag_meta2 (v2f_meta i): SV_Target
            {
                // 我们对产生最终反照率的漫射和镜面反射
                // 以及表面粗糙度颜色感兴趣。
               
                FragmentCommonData data = UNITY_SETUP_BRDF_INPUT (i.uv);
                UnityMetaInput o;
                UNITY_INITIALIZE_OUTPUT(UnityMetaInput, o);
                fixed4 c = tex2D (_GIAlbedoTex, i.uv);
                o.Albedo = fixed3(c.rgb * _GIAlbedoColor.rgb);
                o.Emission = Emission(i.uv.xy);
                return UnityMetaFragment(o);
            }
           
            #pragma vertex vert_meta
            #pragma fragment frag_meta2
            #pragma shader_feature _EMISSION
            #pragma shader_feature _METALLICGLOSSMAP
            #pragma shader_feature ___ _DETAIL_MULX2
            ENDCG
        }
       
        Tags {"RenderType"="Opaque"}
        LOD 200
 
        CGPROGRAM
        // 这是基于物理的标准光照模型，并对所有光照类型启用阴影
        #pragma surface surf Standard fullforwardshadows nometa
        // 使用 Shader Model 3.0 目标以获得更美观的光照
        #pragma target 3.0
 
        sampler2D _MainTex;
 
        struct Input {
            float2 uv_MainTex;
        };
       
        half _Glossiness;
        half _Metallic;
        fixed4 _Color;
       
        void surf (Input IN,inout SurfaceOutputStandard o){
            // Albedo 来自颜色着色的纹理
            fixed4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex)* _Color;
            o.Albedo = c.rgb;
            // Metallic 和 Smoothness 来自滑动条变量
            o.Metallic = _Metallic;
            o.Smoothness = _Glossiness;
            o.Alpha = c.a;
        }
        ENDCG
    }
 
    FallBack "Diffuse"
}

技术信息

在 Unity 的所有默认 Meta Pass 中，光照烘焙系统均使用 Meta Pass 来处理漫射表面和金属性表面的反照率。光照贴图程序会处理漫射传输并在每次反弹时使用表面反照率。具有黑色（或几乎黑色）反照率的金属性表面不会反射任何光线。Meta 着色器 Pass 在渲染反照率时会让其偏向具有金属色调的更亮颜色。介电材质（木材、塑料、石材、混凝土、皮革、皮肤）具有白色镜面反射率。金属具有光谱镜面反射率。如果想要改变行为，则可以创建自定义的 Meta Pass。

注意：如果使用的是 Enlighten，则播放器中的 Meta Pass 不如 DynamicGI.SetEmissive 快，但更灵活，因为您可以使用多种颜色。