說明
這篇文章是對《Unity預(yù)計(jì)算即時(shí)GI》這個(gè)系列文章的筆記。
目前Unity的微信公眾號已經(jīng)發(fā)布了簡體版本
Clusters
叢集，透過修改叢集(Clusters)也是一個(gè)降低Unity預(yù)計(jì)算流程所需要執(zhí)行的工作數(shù)量的好方法。降低叢集數(shù)量也能提高執(zhí)行時(shí)的效能。
當(dāng)採用PRGI來計(jì)算場景光照時(shí)，Unity會(huì)簡化產(chǎn)生一個(gè)立體像素化結(jié)構(gòu)的計(jì)算，這些立體像素(Voxel)叫做叢集。叢集實(shí)際上是反映到場景靜態(tài)幾何表面用於照明的表面，叢集用一種層級關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)來儲(chǔ)存，用來預(yù)計(jì)算Unity的全域光照漫反射所需要的複雜運(yùn)算。雖然叢集和光照圖很像，但兩者用途是各自獨(dú)立的。
- 通過設(shè)置CPU Usage即可。
微調(diào)光照參數(shù)
創(chuàng)建
要建立一個(gè)Lightmap Parameters資源，先找到Project視窗,
從Create下拉選單建立(Create > Lightmap Parameters)
我們也可以在Project介面裡按右鍵選(Asset > Create > Lightmap Parameters) 來建立。
使用
從Hierarchy介面選擇你要指定變數(shù)集的物件，物件必須是帶有Mesh Renderer元件的靜態(tài)物件。
開啟Lighting介面(Window > Lighting)並選擇Object頁籤
從Advance Parameters下拉選單指定你的變數(shù)集給物件，右邊的"Edit"按鈕是開啟編輯光照變數(shù)的捷徑。
光照參數(shù)集說明
Resolution
解析度的值確訂了物件採用的光照貼圖解析，這個(gè)值會(huì)和Lighting介面裡的解析度做加乘。比如說，如果場景解析度設(shè)為2，這裡的解析度設(shè)為0.5，那所有帶有這個(gè)參數(shù)集的物件都會(huì)採用1texel/unit來計(jì)算光照貼圖。
- 這個(gè)
Lighting介面裡的解析度指的是Scene-wide Realtime Resolution specified in the Scene tab of the Lighting window，翻譯的時(shí)候沒說清楚啊。
Irradiance Budget
解析度值很大光照貼圖所產(chǎn)生的影子斑點(diǎn)可以把Irradiance Budget這個(gè)參數(shù)調(diào)高來獲得緩解。
注意，當(dāng)解析度值很大時(shí)，在較低解析度下可能會(huì)產(chǎn)生奇怪的陰影，這些陰影在最終的光照貼圖裡可能看起來像是斑點(diǎn)或髒汙。如果有這種情況可以試著把Irradiance Budget參數(shù)提高來獲得改善。
Cluster Resolution
叢集解析度用來決定1個(gè)像素裡能有多少叢集數(shù)量。假如這個(gè)值設(shè)為1，代表光照圖裡面每個(gè)像素都都會(huì)有一個(gè)叢集，0.5代表一個(gè)像素會(huì)有2個(gè)叢集，換句話說叢集會(huì)是光照圖的兩倍大。
imagine our Scene’s global Realtime Resolution was set to 1. We create a cube with a size of 1x1x1 units, and then assign a Lightmap Parameters asset to this object. If our Lightmap Parameters asset specified a Resolution of 1 and a Cluster Resolution of 1, we would have 1 Cluster per side of the cube. If we then increased our Resolution to 2, the result would be 2x(1x1) Clusters per side of the cube, giving 4 Clusters.
將光照貼圖解析和叢集解析度保持指定比例，這樣我們可以和場景整體的解析度建立一個(gè)相對關(guān)係。我們可以把Lighting介面裡面的解析度定義為高解析度作為整體設(shè)定，然後針對個(gè)別物
件微調(diào)各自的光照參數(shù)集。
- 說白了，數(shù)值越大單位像素上cluster越多，與計(jì)算時(shí)間越長。
Irradiance Budget
我們之前說明過光照計(jì)算是如何用叢集來計(jì)算靜態(tài)物件的預(yù)計(jì)算光照，在預(yù)計(jì)算的過程裡，叢集之間的關(guān)係被建立起來，好讓光線得以在叢集網(wǎng)內(nèi)快速傳遞。
在本質(zhì)上，光照貼圖像素值的算法是基於叢集從該像素的位置對場景的一個(gè)檢視所計(jì)算得來，這會(huì)讓我們可以很快計(jì)算叢集之間的光照反射最後產(chǎn)生一個(gè)全域光照，這些叢集就能在畫面渲染完之前給予適當(dāng)?shù)臉颖緮?shù)。
Irradiance Budget(輻照度範(fàn)圍)用來制訂當(dāng)叢集採樣時(shí)每個(gè)光照貼圖像素所使用到的記憶體量，這會(huì)決定照明結(jié)果的精度，數(shù)值太低代表每個(gè)貼圖像素在記錄時(shí)使用較少記憶體同時(shí)提升CPU效能，代價(jià)就是會(huì)失真，數(shù)值越低光照結(jié)果會(huì)越模糊。反過來看，數(shù)值拉高GI會(huì)更準(zhǔn)確，但記憶體和CPU的消耗都會(huì)提升。
- 越低效率越高，適合大精細(xì)的模型，很大、模糊或者遙遠(yuǎn)的模型。
Irradiance Quality
當(dāng)計(jì)算PRGI時(shí)，每個(gè)光照貼圖像素會(huì)開始對場景投出射線，然後將可視資料報(bào)告給附近的叢集，然後貼圖像素就會(huì)得到每個(gè)叢集的百分比數(shù)值，這個(gè)值用來定義光照貼圖裡每個(gè)像素從叢集所分到的可視數(shù)據(jù)，而一欄設(shè)定就是用來設(shè)定每個(gè)像素能對場景投射多少射線。
如果場景裡的物件和周圍物件光照不合的情況下可以斟酌加大這個(gè)值，有時(shí)該暗的時(shí)候光照結(jié)果卻意想不到的亮，有可能是因?yàn)橥渡涞綀鼍暗纳渚€不足或遮擋到，導(dǎo)致漏算叢集資料。同樣該亮的的放如果射線沒有檢查到，可能會(huì)造成過暗。
提高射線的投射量就能解決類似的問題，代價(jià)就是增加預(yù)計(jì)算的時(shí)間，要優(yōu)化這個(gè)時(shí)間，我們應(yīng)該找出最適合的值來達(dá)到我們理想的照明效果。請注意，這個(gè)值不會(huì)影響到Runtime時(shí)的效能。
-還是越大越耗性能。
Backface Tolerance
當(dāng)射線從光照貼圖像素投射出，從場景叢集蒐集光線時(shí)有時(shí)會(huì)打到幾何的背面，當(dāng)計(jì)算全域光照時(shí)我們只需要關(guān)心投射到物體表面的光照，從背面來的光照資源通常都會(huì)忽略掉，這些從背面來的光照資料會(huì)破壞光照結(jié)果，因此調(diào)整這個(gè)值能防止這類情況發(fā)生。
image
這裡的地板上的陰影就是Unity在計(jì)算期間從物件無效的背面所創(chuàng)造的，增加Backface Tolerance能改善這個(gè)問題。
Backface Tolerance必須指定從前方光源來的百分比，好讓正面的像素被判定為有效。假如一個(gè)貼圖像素沒通過測試，Unity會(huì)採用鄰近的像素值嘗試算得正確光照資料。
調(diào)整這個(gè)值並不會(huì)影響PRGI運(yùn)算效能，也不會(huì)對預(yù)計(jì)算時(shí)間長度有太大影響。反而是蠻適合在調(diào)整Irradiance Budget都無法解決的場景貼圖太亮或太暗問題時(shí)，Backface tolerance會(huì)是一個(gè)不錯(cuò)的除錯(cuò)工具。
- 調(diào)整這個(gè)值並不會(huì)影響PRGI運(yùn)算效能，也不會(huì)對預(yù)計(jì)算時(shí)間長度有太大影響。2333333333
總結(jié)
學(xué)習(xí)如何評估專案場景並決定適合的光照解析度
了解光照圖，PRGI過程中最耗效能的元素之一，並學(xué)習(xí)如何降低它的數(shù)量。
- 核心，需掌握。
學(xué)習(xí)如何幫小物件設(shè)定光照探針。
- 蛋疼的玩意。
學(xué)習(xí)如何調(diào)整Unity的預(yù)計(jì)算參數(shù)，讓拆UV過程可以減少光照圖的數(shù)量。
了解甚麼是叢集，如何使用與它對全域光照的影響。
- 核心，需掌握。
學(xué)習(xí)如何微調(diào)影響場景物件的光照貼圖變數(shù)，在不失真的情況下還能提高預(yù)計(jì)算效能。
還是比較有用的，主要還是通過影響cluster。
個(gè)人總結(jié)：這個(gè)系列的文章本質(zhì)上是講的如何減少光照圖。通過改變分辨率、優(yōu)化UV展開的結(jié)果等手段來實(shí)現(xiàn)。不過這篇文章如果單純的看有點(diǎn)單薄，建議結(jié)合《Unity 5 中的全局光照技術(shù)詳解！》這篇文章看?；仡^看完在寫筆記。
這個(gè)系列文章中提到的一些有意思的點(diǎn)
PRGI只會(huì)呈現(xiàn)場景裡的漫反射(diffuse)和間接照明
Unity的拆解演算法會(huì)嘗試把不同Shell做調(diào)整將UV邊緣拼接在一起來簡化UV貼圖
在某些情況下，網(wǎng)格匯入器可能會(huì)拆開幾何圖形。例如，如果有個(gè)網(wǎng)格有非常多的三角面，Unity可以為了效能把它分割成幾個(gè)獨(dú)立的子網(wǎng)格。通常這麼做是為了符合特定硬體需求，例如為了減少每個(gè)Draw Call所需要呼叫的三角面數(shù)量。分割通常會(huì)發(fā)生在相鄰的網(wǎng)格面之間法向角度有大變化的區(qū)域，比如銳角邊(hard edges)。這樣的拆分網(wǎng)格方式會(huì)在模型導(dǎo)入流程時(shí)執(zhí)行，在這個(gè)過程中，UV Shell也可能會(huì)被拆分開來放到不同的光照圖，造成額外的光照圖消耗。
當(dāng)計(jì)算PRGI時(shí)，每個(gè)光照貼圖像素會(huì)開始對場景投出射線，然後將可視資料報(bào)告給附近的叢集，然後貼圖像素就會(huì)得到每個(gè)叢集的百分比數(shù)值，這個(gè)值用來定義光照貼圖裡每個(gè)像素從叢集所分到的可視數(shù)據(jù)
當(dāng)計(jì)算PRGI時(shí)，每個(gè)光照貼圖像素會(huì)開始對場景投出射線，然後將可視資料報(bào)告給附近的叢集，然後貼圖像素就會(huì)得到每個(gè)叢集的百分比數(shù)值，這個(gè)值用來定義光照貼圖裡每個(gè)像素從叢集所分到的可視數(shù)據(jù)。
