文KRIFE齐的博客

US3S6L1——阴影的基本原理 现实中阴影的产生规则 如图所示，现实中的阴影产生规则是，在不考虑光线反射的前提下 当一个光源发射的一条光线遇到一个不透明物体 A 时，这条光线就不能够再继续照亮其他物体了（物体B的一部分） 相当于光线被更靠近光源的A物体挡住了一些，这时物体A就会向旁边的物体B投射阴影 也就是说，阴影区域的产生就是因为光线无法到达 ​​ Shadow Mapping 技术 基于 阴影区域的产生就是因为光线无法到达 的这个规则 前辈 Lance Williams（兰斯·威廉姆斯）在 1978 年时最早提出了 Shadow Mapping （阴影贴图）技术。 这是计算机图形学中第一个提出的通用阴影算法。 Shadow Mapping 的基本原理：将摄像机的位置放在和光源重合的位置上，那么场景中关于这个光源的阴影区域就是摄像机看不到的位置 ​​ 注意：一般情况下，点光源用透视投影，平行光用正交投影 Shadow Mapping （阴影贴图）技术在Unity中的本质其实就是...

US3S5L6——多种光源综合实现 知识回顾 前向渲染路径中如何处理光源 两个Pass Base Pass（基础渲染通道） Additional Pass（附加渲染通道） 在 Shader 当中如何判断多种光源 1234567891011#ifdef USING_DIRECTIONAL_LIGHT​ // 平行光逻辑#else #if defined(POINT) // 点光源逻辑 #elif defined(SPOT) // 聚光灯逻辑 #else // 其他逻辑 #endif#endif 点光源衰减值计算 12float3 lightCoord = mul(unity_WorldToLight, float4(worldPos, 1)).xyz; // 计算光源坐标fixed atten = tex2D(_LightTexture0, dot(lightCoord, lightCoord).xx).UNITY_ATTEN_CHANNEL; //...

US3S5L5——聚光灯衰减计算 聚光灯默认Cookie 灯光组件中有一个 Cookie 参数，是用来关联光照遮罩图片的 对于平行光和点光源，默认是不会提供任何光照遮罩信息的 但是对于聚光灯来说，Unity 会默认为它提供一个 Cookie 光照遮罩，主要是用于模拟聚光灯的区域性 而此时 光照纹理中 ​_LightTexture0​：存储的是 Cookie 纹理信息 ​_LightTextureB0​：存储的是光照纹理信息，里面包含衰减值 因此 获取聚光灯衰减值时，需要从 _LightTextureB0​ 中进行采样 获取遮罩范围相关数据时，需要从 _LightTexture0​ 中进行采样 聚光灯衰减计算 将顶点从世界空间转换到光源空间 1float4 lightCoord = mul(unity_WorldToLight, float4(i.worldPos, 1)); 注意：这里我们转换后和点光源不同的是，点光源只会获取其中的 ​xyz​​ ，而聚光灯会获取其中的 ​xyzw​​ 这是因为在聚光灯光源空间下的 w​...

US3S5L4——点光源衰减计算 知识回顾 在Shader中进行光照衰减处理时，我们是通过从纹理中取出衰减数据 不使用灯光遮罩时，从 _LightTexture0​ 纹理中获取，使用时，从 _LightTextureB0​ 纹理中获取 在纹理采样之前，我们需要将顶点坐标从世界空间中转换到光源空间中，变换矩阵为： 老版本：_LightMatrix0​ 新版本：unity_WorldToLight​ 点光源衰减计算 注意：一般点光源我们不会为其添加 cookie 光照遮罩，一般想要使用光照遮罩都会在聚光灯中使用，因此我们不用考虑 cookie 纹理的问题 将顶点从世界空间转换到光源空间 1float3 lightCoord = mul(unity_WorldToLight, float4(worldPos, 1)).xyz; ​lightCoord​ 是光源坐标系下顶点根据光源的范围 range​ 规范化后的坐标，相当于是一个模长为 0~1 之间的向量 也就是说，无论点光源的范围多大，在光源坐标系下规范化后，范围都是 -1~1...

US3S5L3——光照衰减 本章代码关键字 1234567_LightTexture0 //不使用灯光遮罩时，光照衰减数据的纹理_LightTextureB0 //使用灯光遮罩时，光照衰减数据的纹理_LightMatrix0 //旧版本的顶点坐标系转光源坐标系矩阵unity_WorldToLight //新版本的顶点坐标系转光源坐标系矩阵UNITY_ATTEN_CHANNEL //对光照衰减纹理使用tex2D得到颜色数据后，取出光照衰减值对应的分量的宏// 从光照衰减纹理内取出光照衰减值的写法，其中uv坐标由不同光源决定uv坐标如何计算tex2D(_LightTexture0,...

US3S5L2——在Shader中判断光源类型 知识回顾 预处理指令：Shader中也存在预处理指令，它的使用和C#的预处理器指令类似 前向渲染路径在哪里进行光照计算 Base Pass（基础渲染通道）：主要用于处理影响该物体的一个高质量光源（平行光）、所有中（逐顶点处理）低质量（SH处理）光源 等 Additional Pass（附加渲染通道）：主要用于处理影响该物体的除平行光以外的其它高质量光源（每个高质量光源都会调用） 本章代码关键字 1234567891011121314// Unity 内置的判断光源的宏_DIRECTIONAL_LIGHT //平行光_POINT_LIGHT //点光源_SPOT_LIGHT //聚光灯// 使用宏定义进行条件编译#if defined()#elif defined()#else#endif// 更准确的判断光源类型的宏AutoLight.cginc ...

US3S5L1——多种光源 多种光源 Unity当中一共支持四种光源类型：平行光，点光源，聚光灯，面光源。其中面光源只在烘焙中使用，这里不讨论 Shader 开发中常用的光源属性：位置、方向、颜色、强度、衰减 对比平行光、点光源、聚光灯 平行光：没有位置、没有衰减、只有方向、颜色、强度参与计算 点光源：五个属性都需要考虑 聚光灯：五个属性都需要考虑，并且计算最复杂，因为它的范围很特殊，需要进行更复杂的计算 平行光 充当角色：太阳 ​​ 照射范围：无限制 特点： 它不存在固定的位置 它的重要属性只有方向（可以通过 Transform​ 的 Rotation​ 属性来改变方向） 它到场景中所有点的方向都是一样的 由于它没有位置，因此它没有衰减的概念（光的强度不会随着距离而发生变化） ​​ 点光源 充当角色：灯泡、烛光 等 ​​ 照射范围：有限 特点： 它的光是由一个点发出的，向四面八方延伸的光 它的范围由参数 Range​ 来决定 它的位置由 Transform​ 中的 Position​...

US3S4L5——渲染路径对比 渲染路径对比 在选择渲染路径时，我们应该根据项目的实际情况去进行考虑，比如： 针对的平台 场景的复杂度 等等 各渲染路径处理光照的区别 前向渲染路径： 有一套划分光源“三六九等”的规则，将光源分成了高中低三种身份，主要通过 光源渲染模式、项目质量设置中的像素灯光计数的数量、光照强度、距离物体距离来综合判定，然后分别使用三种方式进行光照计算 顶点照明渲染路径： 基本思想就是所有的光都按照逐顶点的方式进行计算的，在内置渲染管线中，它只会最多记录8个光源的数据，只会将光相关的数据填充到那些逐顶点相关的内置光源变量 延迟渲染路径： 先判断物体片元是否可见，然后将可见片元相关信息存储到 G 缓冲区中，通过 G 缓冲区的数据进行光照计算，对光照的数量没有任何限制，并且所有灯光都可以采用逐像素渲染，它不能处理半透明物体，并且不支持真正的抗锯齿 各渲染路径 Pass 处理的区别 前向渲染路径： Base Pass（基础渲染通道）：主要用于处理影响该物体的一个高质量光源（平行光）、所有中（逐顶点处理）低质量（SH处理）光源...

US3S4L4——延迟渲染路径 延迟渲染路径 延迟渲染路径对光照的数量没有任何限制，并且所有灯光都可以采用逐像素渲染。 理论上来说，即使场景中有成百上千个实时灯光，依然可以保持比较流畅的渲染帧率。 它支持法线纹理、阴影等等效果的处理；但是它不能处理半透明物体，并且不支持真正的抗锯齿。 这些不支持的内容会自动使用前向渲染路径。 延迟渲染路径处理光照的方式 对光照的数量没有任何限制,并且所有灯光都可以采用逐像素渲染，它不能处理半透明物体，并且不支持真正的抗锯齿 延迟渲染路径在哪里进行光照计算 第一个Pass：主要判断哪些片元可见，并且将可见片元的相关信息存储到G缓冲区中（对于每个物体，该Pass只会执行一次，通常无需我们自己实现） 第二个Pass：利用G缓冲区中各个片元的相关信息进行真正的相关计算，最终将颜色写入颜色缓冲区 延迟渲染路径的内置光照变量 Unity会自动填充自定义变量 sampler2D...

US3S4L3——顶点照明渲染路径 顶点照明渲染路径 顶点照明渲染路径处理光照的方式 基本思想就是所有的光都按照逐顶点的方式进行计算的， 在内置渲染管线中，它只会最多记录8个光源的数据，只会将光相关的数据填充到那些逐顶点相关的内置光源变量 顶点照明渲染路径在哪里进行光照计算：在一个Pass当中按照逐顶点的方式一次性对所有光照去进行计算 顶点照明渲染路径的内置光照变量和函数 我们完全可以直接调用内置函数 ShadeVertexLights​ 或...