【Unity基礎(chǔ)知識(shí)】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，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?qū)ο蟮姆绞较嗨�，在Hierarchy面板右鍵：

(1)Directional Light

方向光源。也可以稱為“自然光”。這種類型的燈光可以被放置在無(wú)窮遠(yuǎn)處，可以影響場(chǎng)景中的一切游戲?qū)ο�，類似于自然界中太�?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(yuǎn)的距離投射光源到場(chǎng)景，從定向光發(fā)出來(lái)的光線是互相平行的，也不會(huì)像其他種光源會(huì)分岔，結(jié)果就是不管對(duì)象離定向光源多遠(yuǎn)，投射出來(lái)的陰影看起來(lái)都一樣，這其實(shí)對(duì)戶外場(chǎng)景的照明很有利。

定向光沒(méi)有真正的光源坐標(biāo)，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(zhuǎn)會(huì)影響定向光的照射結(jié)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，影響其范圍(Range)內(nèi)的所有對(duì)象，類似燈泡的照明效果。

點(diǎn)光源的陰影是較耗費(fèi)圖像處理器資源的光源類型。點(diǎn)光源可以想象是在3D空間里一個(gè)對(duì)著所有方向發(fā)射光線的點(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(qiáng)一直到范圍屬性(Range)設(shè)定的距離遞減到0為止，光的強(qiáng)度從光源到距離成反比，這是所謂的”平方反比 定律”，類似光在現(xiàn)實(shí)世界的行為。

點(diǎn)光源從它的位置對(duì)四面八方射出光線，球形的小圖示代表光的”范圍”，光線到達(dá)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(xù)投射。 點(diǎn)光源開(kāi)啟陰影運(yùn)算是很耗效能的，因此必須謹(jǐn)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(yùn)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(fù)擔(dān)。

(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(fèi)圖形處理器資源的光源類型。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，光線會(huì)從源頭到設(shè)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(xiàn)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?yàn)橥渡鋮^(qū)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(tái)燈光效果等等。

(4)Area Light

區(qū)域光/面光源。該類型的光源無(wú)法應(yīng)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(cè)。

區(qū)域光可以當(dāng)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)射光線的矩形，目前只能和烘焙GI一起使用，區(qū)域光會(huì)均勻的照亮作用區(qū)域，雖然區(qū)域光沒(méi)有范圍屬性 可以調(diào)整，但是光的強(qiáng)度也是會(huì)隨著距離光源越遠(yuǎn)而遞減。

區(qū)域光照亮表面并在區(qū)間產(chǎn)生漫反射與柔和的陰影,區(qū)域光用在建立柔和的照明效果非常有用，光線在任何方向穿過(guò)光的表面時(shí)會(huì)產(chǎn)生不同方向的折射 - 造成在對(duì)象上產(chǎn)生漫反射，常見(jiàn)的用途是拿來(lái)當(dāng)作天花板壁燈或是背光燈，為了實(shí)現(xiàn)這功能，我們必須從每個(gè)光照貼圖像素上發(fā)射一定數(shù)量的光線，背對(duì)著區(qū)域光以確定光有能見(jiàn)度，這代表區(qū)域光的計(jì)算是消耗很大的，而且會(huì)延長(zhǎng)烘焙的時(shí)間，但如果運(yùn)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(qū)域光只能用在烘焙，因此不影響游戲效能。