Unity 5 中的全局光照技术详解.pdf

全局光照（Global Illumination, 简称GI）是Unity引擎中的关键技术，用于模拟光在游戏环境中复杂的互动和反弹现象，以实现更为真实的光照效果。Unity 5引入了多种全局光照解决方案，包括实时照明、烘焙全局光照和预计算实时GI。 实时照明（Realtime Lighting）是Unity的默认设置，适用于动态光源，如角色或可移动物体上的光源。实时照明的光线不会反射，导致阴影区域完全黑暗，缺乏间接光照效果。因此，虽然实时照明适合动态场景，但无法提供完整的全局光照体验。 烘焙全局光照（Baked GI Lighting）则用于静态物体，通过生成光照贴图来预计算光的传播和反射。光照贴图包含了场景中的直接和间接光源信息，与物体材质结合以呈现照明效果。烘焙的光照贴图不能在运行时更改，适合性能较低的设备，以保证游戏运行流畅。 预计算实时GI（Precomputed Realtime GI）是Unity 5引入的一项先进技术，旨在结合实时照明的灵活性和烘焙GI的效率。它允许在游戏运行时动态调整光源，同时保留全局光照的反射效果。预计算的过程首先计算光照的复杂行为，然后在不牺牲性能的情况下在游戏运行时应用这些计算结果。 预计算GI的工作原理是通过采样物体表面的贴图信息，创建一个低分辨率的几何体丛集，用于计算光照关系。这种“光传输”预计算使得在游戏过程中可以快速响应光源变化，而无需昂贵的光线追踪计算。 使用预计算全局光照带来的好处是能够在保持较高帧率的同时，提供接近真实世界的光照反应。然而，这也带来一定的成本，包括预计算的时间消耗、存储光照数据的空间需求，以及可能的视觉质量折衷，如细节损失。 选择合适的全局光照方法取决于游戏的视觉要求、性能目标和开发流程。对于固定光照环境且资源有限的项目，烘焙GI可能是最佳选择。对于需要动态光源效果且性能足够强大的平台，预计算实时GI提供了更优的体验。实时照明则在移动设备或对性能敏感的项目中常见，尽管它的光照效果较为简单。 理解并熟练运用Unity 5中的全局光照技术是创造高质量、沉浸式游戏环境的关键。开发者需要根据项目的具体需求平衡视觉质量和性能，选择合适的方法，从而最大化全局光照的优势。