2.1 3D灯光和阴影¶

IdeaVR2021 灯光模块拥有便捷的使用方式和不错的效果，但是可能需要先阅读手册。了解灯光的具体使用方式和一些注意事项。

光源类型¶

• 灯光节点: 可以快速创建的光源，包括定向光源，点光源，聚光灯

• 天空光和环境光: 通过世界环境(WorldEnvironment)节点编辑，具体参考 2.3-环境与后处理

• 烘焙光: 通过烘焙得到的光源，具体参考 烘焙

灯光节点¶

创建¶

点击**快速创建→光**可以看到三种光源，点击后可在场景中创建对应的光源

基本属性¶

以下属性是三种光源都具有的属性，每个都有一个特定的功能：

灯光

• 颜色：发射光的基本颜色。

• 能量：光源的亮度。

• 镜面反射：影响受此光影响的对象中镜面反射的强度。为零时，光源变为纯漫射光。

阴影 - 已启用：选中此选项可启用阴影贴图。

• 颜色：可以修改阴影的颜色。

• 偏差：当光源距离被照射物体较远时，可以调整此参数修正阴影偏差

• 翻转裁截面: 当勾选此选项时，某些场景效果更好。

定向光¶

这是最常见的光类型，代表很远的光源（例如太阳）。它也是相对来说性能最高的光源，如果有光照的需求应尽可能使用它（尽管它的阴影性能不是最高）。

定向光可以模拟覆盖整个场景的无数平行光线。定向光节点由大箭头表示，该大箭头指示光线的方向。另外定向光本身节点的位置完全不影响照明。只有旋转会影响场景中模型的亮面和暗面。

被定向光光线照射到的部分为亮面，照射不到的地方为暗面。地面上的阴影要显示的话，需要勾选阴影->已启用选项。

全向光(点光源)¶

全向光其实就是点光源，点光源是3D软件中的常用光源之一，可以想象成是一个球形的光源，从球心往四周放射光线。

它的效果主要是由范围和衰减这两个参数来控制。

范围是用来控制全向光的灯光影响范围，衰减可以想象成光线从圆心到四周强度的减弱过程。具体可以参考下图:

聚光灯¶

聚光灯是带有方向和范围的灯,可以把它想象成一个圆锥体光源。它可以用来模拟手电筒，汽车车灯，路灯等等灯光。聚光灯的范围主要通过调整圆锥的底面积和高来实现，同理，它的衰减也分为两种。

聚光灯的参数与全向光很像，但新增了角度上的范围和衰减：

- 范围: 光锥的高度

• 衰减: 光线从顶点到地面的衰减

• 角度: 聚光灯打开的角度

• 点角度衰减: 从地面中心到四周的衰减

烘焙¶

简介¶

如果渲染想达到如现实般逼真的效果往往需要十分昂贵的计算(例如影视里的一些特效)，整个场景渲染一帧需要几分钟，甚至几小时，效果越好，计算量就越大，效果越逼真，但只能是离线渲染。对于现今硬件来说实时渲染(至少每秒30帧)不可能做到的，但是我们可以换个思路能不能把先离线渲染出来的结果保存下来，直接当一张纹理往模型上贴，这样根本不需要任何光照计算就能到达离线渲染的效果，这就是烘焙。特别是在手机等移动端上效果显著。

但是缺点也是显而易见，用于烘焙的灯光不能动，所有烘焙通常用于一些固定不动的光源。另一个是会带来一点点的显存开销。

在ideavr中烘焙是通过BakedLightmap节点实现的，下载项目文件烘焙项目.zip并解压缩，使用IdeaVR运行文件夹内的project.ideavr文件，按以下步骤使用这个节点完成一个烘焙效果

导入素材¶

在文件的根目录下有我们准备的asset文件夹，里面有烘焙所需的全部素材。打开并选中 Coner'sBox.glob 文件(图中1处)，点击右侧的 导入 (图中2处)，选择 网格 (图中3处)，将光线烘焙的模式修改为 启用并为光照展开第二个UV (图中4处)，最后点击 重新导入 (图中5处)

将glob文件拖入场景并调整相机到模型前方，可以看到类似下图的效果

设置网格实例¶

右键点击Coner'sBox节点，点击 使用本地

使用ctrl+左键选中所有 网格实例 (左侧有 图标的节点，图中1处)，点击 属性 （图中2处)，在 几何实例 → 光照烘焙 中启用 在烘焙光照中参与 （图中3处)

创建BakedLightMap节点¶

烘焙所需的材料已全部准备就绪，现在只需要创建一个烘焙工具即可。Idea VR中的烘焙光照贴图(BakedLightMap)节点就是这一工具。

在根节点下新建节点，然后搜索”烘焙光照贴图“，选中结果并确定，一个BakedLightMap节点将被创建，按键盘C键将其聚焦到相机中央，你将看到一个蓝色的立方区域。

开始烘焙¶

调整烘焙光照贴图的蓝色区域至完全包含Coner's Box，你可以通过三个小红点调整区域大小

最后，选中烘焙光贴图节点，点击 烘焙光照贴图 (图中1处)，弹出的窗口中点击 保存 ，加载完成后，点击 运行键 (图中2处)运行当前场景

运行界面可以看到如下的效果：

对比效果：

更专业地烘焙¶

如果你想要烘焙自己的场景并得到更好的效果，请首先打开编辑器的 详细模式 ，然后阅读以下内容：

准备mesh¶

在模型导入时在资源管理器中选中模型，然后在导入面板展开 网格 选项，在光线烘焙中选择 启用并为光照贴图展开第二个UV层 然后点击 重新导入 。

导入后还需要检测UV2是否正确，在节点树上选中导入的模型mesh节点，在属性面板上的几何实例上找到光照烘焙选项，将 在烘焙光照中参与计算 和 生成光照贴图 都勾上(如果节点较多可以通过节点上方的搜索框输入MeshInstance将所有几何搜索出来然后全选可批量设置)：

为了以防万一还需检测UV2和lightmap size是否正常，在选中模型节点后，点击主渲染右上方的 网格 然后点击查看 UV2 ：

如果没什么问题的话可以看到类似这样的图片：

如果您查看到的是个空的图片，那说明UV2有问题，这是请点击 为光照映射/环境光遮蔽展开UV2 ：

还有一步可能需要检查，选中网格，在网格实例中有 光照贴图大小提示 如果都为0，和前面步骤一样点击 为光照映射/环境光遮蔽展开UV2 重新展开即可。

灯光设置¶

在场景中或节点树上选中灯节点，在其属性面板上灯光设置中有 烘焙模式 选项请选择indirect或者全部，前者只会烘焙间接光，后者所有光照信息都会烘焙上，包括阴影信息等，一般推荐后者。

注意：如果选择了ALL之后灯光就不会参数实时计算，这是为了防止烘焙后的结果和灯光叠加造成场景过亮特意为之，所以请不要惊慌。

同样的如果灯光过多，可在节点树上搜索框按照节点类型搜索(如Light)后全选批量设置。

设置烘焙参数¶

在节点树上选中您之前创建的BakeLightmap节点，有很多参数，不要慌，我会一一为您讲解:

范围： 参与烘焙计算的最大范围，超过这个范围的mesh和灯光均不会参与烘焙计算，这个范围可以在场景中通过鼠标可视化

调整参数：

质量：每个光源发射的光线数量，默认是Medium，256根光线，质量越高光线越多，烘焙出来的结果越好，但所需的时间越长。这个光线数量可以在 项目设置 → 渲染 → CPU光照烘焙器 中设置。

反射次数：光线遇到物体表面后反射次数，次数越高计算结果越准确，耗时也越长。

使用降噪：就像字面意思，去掉烘焙出来图片的噪点，看起来更加柔和

使用HDR：是否使用高动态范围格式（exr格式纹理），勾上会是明暗度更加丰富而不只是限制在某个范围

使用所有色彩：是否将所有色彩存储在光照贴图上，如果禁用光照贴图只会保存一个明暗通道。如果场景只包含白光，您可以选择禁用来减小烘焙贴图的大小

偏差：烘焙期间使用射线投射偏移以避免浮点精度问题

每单元默认纹素：如果烘焙的网格没有UV2大小提示，此值将用于计算合适的纹理大小

纹理合并：

生成：如果勾上所有模型烘焙出来的结果都会合成成一张大的层次纹理，GLES2不支持（性能优先模式）

最大尺寸：纹理的最大尺寸

环境：

模式：选择烘焙时要使用的环境

捕获：

启动：启用后，将计算包含场景照明信息的八叉树。然后，此八叉树将用于照亮场景中的动态对象。

单元大小：用于实时捕获动态对象信息的网格的大小。

质量：捕获数据的烘焙质量。

传播：偏差值可减少捕获的八叉树中的光传播量。

数据：

光照数据：烘焙完的结果数据

能量：越大，场景越亮