Unity如何实现动态光源的GI

Unity的光照系统中光照包括直接光照、间接光照、环境光和反射光。

直接光照：光源对于模型的光照。

间接光照：光线在其他模型上的反射所带来的光照。

环境光照：天空盒的颜色。

反射光：光线照射到模型上反射回来的光。

Unity中有两种不同的技术用于预计算照明、反射光。分别是Precomputed Realtime GI 和 Baked GI。

GI

GI的全称global illumination，全局光照。

在windows ->lighting中可以打开设置面板。

Precomputed Realtime GI

预计算实时光照，针对实时静态模型之间的光照信息。

Realtime Resolution：预计算实时光照将场景分成许多的texel(纹素)这个值控制了每个单位有几个texel，它对于模型间的反射光的质量有着很大的影响，但是随着增大也会带来更大的计算量。通常的来说如果是人密集且走动的村庄内这个值设置为2 – 3之间、村庄外设置为0.5 – 1之间。

CPU Usage：游戏中计算这些光照信息时CPU的占用率，分成low、medium、high、unlimited 4个挡位。

Baked GI

能得到更精确的模型之间的反射光信息，但是不能在游戏运行时实时的变动相应的光源信息，如颜色、方向。

这里要注意，如果要使用Baked GI，我们要为需要被烘焙光照信息的模型设置为Lightmap Static。选中模型然后在Inspector面板中点击右上角的Static的下拉列表选中Lightmap Static。

场景开始时自动创建的主光源：Directional Light。在这个物体的<Light>组件面板中可以改变光照强度等参数

环境光：选项卡栏 Window>Rendering>Lighting，之后d出界面，选择environment，修改Environment>Environment Reflections>Intensity Multiplier可以改变环境光强度

太阳光通常用Directional Light来表现。

十四讲我们实现了基本的Surface Shader，十五讲讲了光照模型的基础知识。这一讲说的是如何写光照模型。

自定义光照模型主要分为4步：

(0)架设框架，填写需要的参数

(1)计算漫反射强度

(2)计算镜面反射强度

(3)结合漫反射光与镜面反射光

代码配有中文注释，配合上上讲的光照公式，一步一步实现即可。

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Author: 风宇冲

Shader "Custom/T_customLightModel" {

Properties

{

_MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}

}

Subshader

{

//alpha测试，配合surf中的o.Alpha = c.a

AlphaTest Greater 0.4

CGPROGRAM

#pragma surface surf

lsyLightModel

//命名规则：Lighting接#pragma suface之后起的名字

//lightDir :点到光源的单位向量

viewDir:点到摄像机的单位向量

atten:衰减系数

float4 LightinglsyLightModel(SurfaceOutput s, float3 lightDir,half3 viewDir, half atten)

{

float4 c

//(1)漫反射强度

float diffuseF = max(0,dot(s.Normal,lightDir))

//(2)镜面反射强度

float specF

float3 H = normalize(lightDir+viewDir)

float specBase = max(0,dot(s.Normal,H))

// shininess 镜面强度系数,这里设置为8

specF = pow(specBase,8)

//(3)结合漫反射光与镜面反射光

c.rgb = s.Albedo * _LightColor0 * diffuseF *atten + _LightColor0*specF

c.a = s.Alpha

return c

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