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    【Unity基礎知識】四種燈光的屬性

    大家都知道Unity中有四種基本光源。我們今天來(lái)了解一下這四種燈光的屬性。

    光源 (Lights) 是每個(gè)場(chǎng)景的重要組成部分。網(wǎng)格和紋理決定了場(chǎng)景的形狀和外觀(guān),而光源則決定了三維環(huán)境的顏色和氛圍。我們可能會(huì )在每個(gè)場(chǎng)景中使用多個(gè)光源。

    Unity中有 4 種基本燈光。創(chuàng )建燈光的方式同創(chuàng )建其他游戲對象的方式相似,在Hierarchy面板右鍵:

    (1)Directional Light

    方向光源。也可以稱(chēng)為“自然光”。這種類(lèi)型的燈光可以被放置在無(wú)窮遠處,可以影響場(chǎng)景中的一切游戲對象,類(lèi)似于自然界中太陽(yáng)光的照明效果。

    “定向光”非常適合用來(lái)模擬陽(yáng)光,它的特性就像是個(gè)太陽(yáng),定向光能從無(wú)限遠的距離投射光源到場(chǎng)景,從定向光發(fā)出來(lái)的光線(xiàn)是互相平行的,也不會(huì )像其他種光源會(huì )分岔,結果就是不管對象離定向光源多遠,投射出來(lái)的陰影看起來(lái)都一樣,這其實(shí)對戶(hù)外場(chǎng)景的照明很有利。

    定向光沒(méi)有真正的光源坐標,放置在場(chǎng)景任何地點(diǎn)都不會(huì )影響光的效果,只有旋轉會(huì )影響定向光的照射結果,物體的影子方向會(huì )不同,有一種太陽(yáng)東方升起西方落下的感覺(jué)。

    (2)Point Light

    點(diǎn)光源從一個(gè)位置向四面八方發(fā)出光線(xiàn),影響其范圍(Range)內的所有對象,類(lèi)似燈泡的照明效果。

    點(diǎn)光源的陰影是較耗費圖像處理器資源的光源類(lèi)型。點(diǎn)光源可以想象是在3D空間里一個(gè)對著(zhù)所有方向發(fā)射光線(xiàn)的點(diǎn),很適合用來(lái)制作像是燈泡、武器發(fā)光或是從物體發(fā)射出來(lái)的爆炸效果。點(diǎn)光源的亮度從中心最強一直到范圍屬性(Range)設定的距離遞減到0為止,光的強度從光源到距離成反比,這是所謂的”平方反比 定律”,類(lèi)似光在現實(shí)世界的行為。

    點(diǎn)光源從它的位置對四面八方射出光線(xiàn),球形的小圖示代表光的”范圍”,光線(xiàn)到達此范圍是會(huì )”衰減”到0,但如果有間接光源或反射光則會(huì )繼續投射。 點(diǎn)光源開(kāi)啟陰影運算是很耗效能的,因此必須謹慎使用,點(diǎn)光源的陰影為了要給六個(gè)不同的世界方向會(huì )運算六次,在比較差的硬件開(kāi)啟此功能會(huì )造成較大的效能負擔。

    (3)Spotlight

    聚光燈。這種燈光從一點(diǎn)發(fā)出,在一個(gè)方向按照—個(gè)錐形的范圍照射,該錐形是由聚光燈角度 (Spot Angle) 和范圍 (Range) 界定的。

    聚光燈是較耗費圖形處理器資源的光源類(lèi)型。聚光燈投射一個(gè)錐體在他的Z軸前方,這個(gè)錐體的寬度由投射角度(Spot Angle)屬性控制著(zhù),光線(xiàn)會(huì )從源頭到設定的范圍慢慢衰減到0,同時(shí)越靠近錐體邊緣也會(huì )衰減,把投射角度的 值加大會(huì )讓錐體寬度加大,同時(shí)也讓邊緣淡化的力度變大,這現象學(xué)名叫做”半影”。

    聚光燈有許多用途,他們可以用來(lái)模擬路燈, 壁燈,或許多創(chuàng )意用法,例如模擬手電筒,因為投射區域能精確的控制,因此很適合用來(lái)模擬打在角色身上的光或是模擬舞臺燈光效果等等。

    (4)Area Light

    區域光/面光源。該類(lèi)型的光源無(wú)法應用于實(shí)時(shí)光照,僅適用于光照貼圖烘焙 (lightmap baking)), 這種光能從各方向照射一個(gè)平面的矩形截面的一側。

    區域光可以當作是攝影用的柔光燈,在Unity里面他們被定義為單面往Z軸發(fā)射光線(xiàn)的矩形,目前只能和烘焙GI一起使用,區域光會(huì )均勻的照亮作用區域,雖然區域光沒(méi)有范圍屬性 可以調整,但是光的強度也是會(huì )隨著(zhù)距離光源越遠而遞減。

    區域光照亮表面并在區間產(chǎn)生漫反射與柔和的陰影,區域光用在建立柔和的照明效果非常有用,光線(xiàn)在任何方向穿過(guò)光的表面時(shí)會(huì )產(chǎn)生不同方向的折射 - 造成在對象上產(chǎn)生漫反射,常見(jiàn)的用途是拿來(lái)當作天花板壁燈或是背光燈,為了實(shí)現這功能,我們必須從每個(gè)光照貼圖像素上發(fā)射一定數量的光線(xiàn),背對著(zhù)區域光以確定光有能見(jiàn)度,這代表區域光的計算是消耗很大的,而且會(huì )延長(cháng)烘焙的時(shí)間,但如果運用得宜可以增加場(chǎng)景光的深度,那么消耗就很值得,值得注意的是區域光只能用在烘焙,因此不影響游戲效能。

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