打造高清3D虚拟世界|零基础学习Unity HDRP高清渲染管线（第五天）

打造高清3D虚拟世界|零基础学习Unity HDRP高清渲染管线（第五天）

• 1.前言回顾
• 2.HDRP示例场景解析
• • Light Probe Group光照探针组
  • Reflection Probes反射探针
  • Reflection Probes反射探针的使用方法
  • Reflection Probes反射探针的属性
  • • Influence Volume（影响体积）
    • • Shape（形状）
      • Box Size / Sphere Radius（盒体尺寸 / 球体半径）
      • Per Axis Control（每轴控制）
      • Blend Distance（混合距离）
      • Blend Normal Distance（法线混合距离）
    • Capture Settings（捕获设置）
    • • Capture Position（捕获位置）
      • Clear Mode（清除模式）
      • Background Color（背景颜色）
      • Clear Depth（清除深度）
      • Volume Layer Mask（体积层蒙版）
      • Volume Anchor Override（体积锚点覆盖）
      • Use Occlusion Culling（使用遮挡剔除）
      • Culling Mask（剔除蒙版）
      • Clipping Planes（裁剪平面）
      • Probe Layer Mask（探针层蒙版）
      • Custom Frame Settings（自定义帧设置）
    • Render Settings（渲染设置）
    • • Light Layer（光照层）
      • Multiplier（倍增）
      • Weight（权重）
      • Fade Distance（淡出距离）
      • Mode（模式） & Bake（烘焙）
• 总结与工作流建议

1.前言回顾

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2.HDRP示例场景解析

• Main Camera 主相机：用于控制看到的最终画面。
• Directional Light 平行光：场景中的直接光源，用于模拟太阳光。
• Sky and Fog Volume天空和雾效：提供基于HDRI的光照，控制曝光度、雾效等。
• Post Process Volume后处理：可用于控制诸如白平衡、曝光度、镜头畸变等效果，这些效果将作用于整个画面。
• Light Probe Group光照探针组：通过使用一组LightProbe(光照探针)为场景提供间接光照，特别适用于为动态物体提供光照信息。
• Example Assets 场景模型：场景中的模型。
• Reflection Probes反射探针：通过使用Reflection Probe(反射探针)为场景提供反射信息。此场景使用了三个反射探针，用于为不同的区域提供反射信息。

Light Probe Group光照探针组

• Light Probe Group由一组Light Probe(光照探针)组成，用于为场景提供高效的间接光照信息，特别适合为场景中的小物体(参与光照贴图烘焙但是不从光照贴图中获取间接光信息)和动态物体提供间接光照信息。
• 如图场景中的光照探针组由几十个光照探针(场景中用黄色小球表示)连结而成，覆盖了整个场景。

Reflection Probes反射探针

• 此场景使用了三个反射探针，扬景中的模型表面拥有逼真的反射效果。
  反射探针通过对自身周围的场景进行采样，可以为场景中的相关模型提供高效的反射
• 当前场景中的三个反射探针，因为摆放在不同的位置，所以各自获得的反射信息是不一的。比如1号反射探针无法获得2号反射探针所处位置的反射信息，因为被墙壁挡住了，反之然。而3号反射探针能够获取到的反射信息，1号和2号反射探针只能获取部分或者全部无法取。所以要让反射探针充分发挥作用，需要在正确的地方放置正确数量的反射探针，这样才能获得完整的效果。

Reflection Probes反射探针的使用方法

Project Settings (HDRP) 中的全局设置

首先，有两个在 Project Settings > HDRP Default Settings 中与反射探针相关的全局设置：

• Proxy Volume（代理体积）

  作用： 这是一个 全局资源，定义了反射探针在计算反射时，如何将场景中的物体"简化"为一个低细节的版本（一个包围盒）用于光照计算。这能提高性能并减少 artifacts（瑕疵）。

  用途： 你通常不需要修改它，除非有特殊的性能或质量需求。HDRP 会提供一个默认的 Proxy Volume。

• Use Influence Volume As Proxy（使用影响体积作为代理）

  作用： 一个简化选项。当启用时，反射探针会使用自己的 Influence Volume（影响体积） 作为简化的代理几何体，而不是上面那个复杂的全局 Proxy Volume。

  建议： 对于大多数情况，启用此选项 是一个好主意，因为它更简单、更直观，并且通常能产生良好的效果。

Reflection Probes反射探针的属性

Influence Volume（影响体积）

• 这定义了反射探针在 哪里生效 以及影响的 范围。

Shape（形状）

• 作用： 选择影响体积的形状。

• 选项：

  Box： 长方体形状。适用于房间、走廊等方形空间。

  Sphere： 球体形状。适用于开阔的、圆形区域。

Box Size / Sphere Radius（盒体尺寸 / 球体半径）

• 作用： 定义影响体积的大小。根据选择的 Shape，显示对应的参数。

Per Axis Control（每轴控制）

• 作用： 仅当 Shape 为 Box 时可用。允许你单独控制每个轴（X, Y, Z）上的 Blend Distance 和 Blend Normal Distance。

Blend Distance（混合距离）

• 作用： 定义从影响体积边界开始，到探针反射效果完全淡出的距离。在这个距离内，该探针的反射会与其他探针或天空盒的反射进行平滑混合。
• 重要性： 这是实现反射无缝过渡的关键属性！ 设置一个合适的值可以避免反射的突然切换。

Blend Normal Distance（法线混合距离）

• 作用： 一个更高级的混合控制。它基于物体表面的 法线方向 与探针方向的夹角来进行混合。
• 用途： 当物体表面朝向某个探针时，该探针的反射贡献更大；当表面转向另一个方向时，则会混合到另一个探针。这能使反射过渡更加自然，尤其是在角落。

Capture Settings（捕获设置）

• 这定义了反射探针 如何捕获 周围环境来生成反射贴图。

Capture Position（捕获位置）

• 作用： 定义探针在捕获环境时的摄像机位置。通常与探针的 Transform 位置一致，但可以偏移以进行特殊调整。

Clear Mode（清除模式）

Background Color（背景颜色）

• 作用： 当探针捕获环境时，如何填充没有被场景物体覆盖的像素（例如天空）。
• 模式：
  Sky： 使用当前场景的天空盒（HDRI 或 PBR Sky）作为背景。这是最常用、最真实的方式。
  Color： 使用固定的 Background Color。可用于创造特殊效果或当没有天空盒时。

Clear Depth（清除深度）

• 作用： 通常保持启用。确保在捕获新图像前，深度缓冲区被正确清除。

Volume Layer Mask（体积层蒙版）

• 作用： 指定哪些 Layer 上的 Volume 组件会影响此反射探针的捕获过程。
• 用途： 例如，你可以让某个区域的后期处理效果（如颜色校正）也影响到该区域的反射。

Volume Anchor Override（体积锚点覆盖）

• 作用： 指定一个 Transform，作为计算 Volume 效果的参考位置，而不是使用探针自身的位置。

Use Occlusion Culling（使用遮挡剔除）

• 作用： 在捕获反射贴图时是否启用遮挡剔除。
• 建议： 通常建议禁用。因为反射视角与主摄像机视角完全不同，启用遮挡剔除可能会导致本该被反射的物体（因为它们在主视角被挡住）在反射贴图中缺失。

Culling Mask（剔除蒙版）

• 作用： 最重要的设置之一。定义哪些 Layer 的物体会被捕获到反射贴图中。
• 建议： 为了性能和效果，只勾选那些对反射有重要贡献的大中型静态物体（如墙壁、地板、大型家具）。不要勾选小物件、动态物体或玩家角色，因为它们对反射贡献小且会增加捕获开销。

Clipping Planes（裁剪平面）

• 作用： 定义捕获反射的"摄像机"的近裁剪面和远裁剪面。
• Near： 太近可能会导致靠近探针的物体不被渲染。通常保持一个较小值（如 0.1）。
• Far： 决定了能捕获到多远的物体。应设置为刚好能包含你希望出现在反射中的所有物体，设置过大会捕获不必要的远处物体，浪费性能。

Probe Layer Mask（探针层蒙版）

• 作用： 定义此反射探针会影响哪些 Layer 的物体。
• 注意： 这与 Culling Mask 不同。Culling Mask 决定"谁被拍进照片里"，而 Probe Layer Mask 决定"谁会被这张照片影响"。

Custom Frame Settings（自定义帧设置）

• 作用： 高级功能。允许你为这个探针的捕获过程覆盖 HDRP 的全局渲染设置。
• 用途： 例如，你可以为此探针禁用实时阴影以获得性能，或者启用/禁用某些渲染通道。

Render Settings（渲染设置）

• 这定义了生成的反射贴图 如何被应用 到物体表面上。

Light Layer（光照层）

• 作用： HDRP 的光照层系统。可以限制此反射探针只影响特定光照层的物体。
• 用途： 用于高级场景管理，例如让一个探针只影响场景中的"建筑"层，而不影响"植被"层。

Multiplier（倍增）

• 作用： 控制此反射探针的反射强度。
• 范围： 0 到 8。1 是标准强度。可以调低来减弱反射影响，或调高来增强。

Weight（权重）

• 作用： 当多个反射探针的影响体积重叠时，此值决定了 当前探针的贡献强度。
• 规则： 数值越大的探针，其反射贡献越大。用于控制重叠区域以哪个探针的反射为主。

Fade Distance（淡出距离）

• 作用： 这个属性似乎不常用或被 Blend Distance 所取代。请参考官方文档确认其最新用途。

Mode（模式） & Bake（烘焙）

• 作用： 控制探针如何捕获环境。
• 模式：
  Baked： 仅捕获静态物体。需要在 Lighting 窗口中进行烘焙。性能最佳，用于静态场景。
  Custom： 手动控制捕获时机（通过点击 Bake 按钮或调用 API）。用于静态或半静态环境。
  Realtime： 每帧（或按指定频率）自动更新，可以捕获动态物体。性能开销非常大，仅在绝对必要时（如镜面反射）使用。

总结与工作流建议

• 放置与形状：将 Box 探针放在房间内，Sphere 探针放在开阔地。调整 Influence Volume 使其略大于空间本身。
• 平滑过渡：设置 Blend Distance（和 Blend Normal Distance）以确保探针之间平滑混合。
• 性能优化：精心设置 Culling Mask，只包含重要静态物体。对于静态环境，使用 Baked 模式。
• 效果控制：使用 Multiplier 调整反射强度，使用 Weight 解决探针冲突。
• 高级控制：仅在需要时使用 Custom Frame Settings 和 Light Layers。

这里是井队，天高任鸟飞，海阔凭鱼跃，点个关注不迷路，我们下期再见。