之前說過立方體貼圖，它是環(huán)境貼圖技術(shù)的一種實現(xiàn)方式，能夠模擬物體周圍環(huán)境，使用了環(huán)境反射的物體可以看起來像表面鍍了一層金屬一樣反射處周圍環(huán)境。反射探針就是基于立方體貼圖實現(xiàn)的一種unity組件。

但是立方體貼圖沒有什么可調(diào)整性，它產(chǎn)生的反射性很強(qiáng)烈，一般只適用于金屬、鏡子等具有強(qiáng)反射特性的材質(zhì)，并且開發(fā)者并不能靈活控制它。那么有沒有一種技術(shù)，可以靈活控制立方體貼圖技術(shù)的反射性，讓它是適用于任何材質(zhì)的物體呢？

這種技術(shù)就是基于圖像的照明技術(shù)（簡稱IBL）！

IBL的設(shè)置

IBL是基于立方體貼圖技術(shù)改進(jìn)的一種環(huán)境反射技術(shù)，它最大的特點是可以靈活控制反射屬性，輕松模擬出物體材質(zhì)光滑、粗糙等特性。這時普通的立方體貼圖技術(shù)難以做到的。

要使用IBL，只需要將cubeMap的Convolution Type屬性 設(shè)置為Specular（Glossy Reflection）。

另外，還需要將過貼圖的過濾模式filter mode設(shè)置為Trilinear（默認(rèn)為Bilinear），Trilinear能夠在不同的mip map層級中進(jìn)行插值計算，這樣保證了每個層級的貼圖過渡效果都很順滑，這是Bilinear無法做到的。

環(huán)境反射模擬的是間接光照，將IBL設(shè)置為Specular，模擬的是間接光照的鏡面反射（高光），如果設(shè)置為Diffuse，IBL將模擬間接光照的漫反射效果。

除了直接設(shè)置立方體貼圖的Convolution Type屬性可以用IBL外，還可以通過添加反射探針烘焙貼圖的方式動態(tài)生成IBL技術(shù)的立方體貼圖。通過烘焙方式生成的IBL貼圖不需要進(jìn)行任何設(shè)置，在烘焙的過程中unity已經(jīng)幫助我們設(shè)置好了

基本原理

IBL并不像cubeMap那樣直接存儲紋理信息，通過將cubeMap的Convolution Type屬性 設(shè)置為Specular（Glossy Reflection），unity為幫助我們做了一個IBL最重要的操作：獲取到環(huán)境貼圖后對它進(jìn)行了一系列離線的光照計算，然后生成了新的光照結(jié)果，并把它存儲在mip map層級中。

也就是說IBL還有一個重新計算光照的過程，也正是因為如此，我們才能對重新計算的光照進(jìn)行調(diào)整，從而模擬出更多的材質(zhì)效果。

IBL 光照計算后的cubeMap，會比計算之前更粗糙一些，這些粗糙度信息分布在每個mip map層級中，通過調(diào)整層級我們可以看到cubeMap的過渡會比計算之前更流暢。

調(diào)整mipMap層級有什么作用呢？

我們知道，區(qū)分材質(zhì)與材質(zhì)的不同，其中一個非常重要的屬性就是粗糙度，通過調(diào)整粗糙度，就能模擬出不同的材質(zhì)效果，而這個mipMap層級的調(diào)整，就能達(dá)到異曲同工的效果。

手動采樣

接下來，我們在shader 中配置一個粗糙度的參數(shù)，通過設(shè)置粗糙度來采樣不同層級的mip map，這里使用texCUBElod()方法，對cubeMap進(jìn)行采樣。

 _Roughness("Roughness",Range(0,1))= 0.5
 
float _Roughness;

float mip_Level = _Roughness * 9.0; // mipmap 9個層級
half4 colorCubeMap = texCUBElod(_CubeMap,float4(reflect_dir,mip_Level));
half3 env_hdr_color = DecodeHDR(env_color,unity_SpecCube0_HDR);

cubeMap通常有9個層級，因此在代碼中_Roughness參數(shù) 乘以了一個9.0，這樣就能靈活切換貼圖各個層級的mipMap。

代碼中的unity_SpecCube0_HDR，是unity內(nèi)置的一個專門用于獲取cubeMap貼圖的變量。

通過設(shè)置Roughness參數(shù)，就可以調(diào)節(jié)cubeMap的粗糙度，這樣能輕松模擬出金屬、非金屬的材料質(zhì)感

這種方式，適用于自定義IBL貼圖的場景，如果是由反射探針烘焙生成的IBL貼圖，要采用什么方式呢？

自動采樣

要對反射探針自動生成的貼圖采樣，需要使用的unity配置的一個方法UNITY_SAMPLE_TEXCUBE_LOD(),分別傳入unity_SpecCube0（內(nèi)置變量）、反射方向、mipMap層級，這樣就能獲取到基本的顏色貼圖。

之后再對它進(jìn)行解碼操作即可，其他代碼和手動采樣基本一致。

half4 colorCubeMap = UNITY_SAMPLE_TEXCUBE_LOD(unity_SpecCube0,reflect_dir,mip_Level);
               
half3 env_color = DecodeHDR(colorCubeMap,unity_SpecCube0_HDR);

以上就是IBL技術(shù)的最簡單展示，我們重點要掌握IBL的基本技術(shù)原理，它在Unity中該如何設(shè)置，使用shader如何采樣IBL貼圖。

在實際項目過程中，IBL并不是單獨存在的，它通常還會與光照模型、后期處理技術(shù)結(jié)合一起使用，代碼復(fù)雜度也會加大。