2.3 环境与后处理¶

IdeaVR 2021的环境是一种资源类型，常用于 WorldEnvironment 和 Camera 节点。我们可以在环境资源中设置画面背景和很多后处理效果。 环境背景可设置背景天空、环境光、雾和景深模糊效果。 后处理包括SSR、SSAO、Bloom、发光、色彩校正、色调图、自动曝光模式。他们本身都是默认关闭的，需要我们主动去开启他们。

创建环境¶

快速创建全景天空¶

通过 快速创建-环境-全景天空 添加，可以看到环境背景变成了一张蓝色天空的全景图，同时场景树中增加了一个 WorldEnvironment 节点。

展开节点属性可看到当前背景模式为天空，点击天空资源能看到当前引用的全景图片。

利用好环境库¶

IdeaVR2021提供了非常丰富好用的环境库，里面有相当多的全景天空素材可供用户选择使用。

具体使用方式是选择“资源->环境库”,通过这样子的选择之后，就可以看到里面出现了很多素材。点击素材的下载按钮之后，等待下载完毕。将素材拖到场景中即可快速开始使用。

世界环境或相机节点¶

环境还有两种不同的添加方式，分别在世界环境节点或相机节点的属性面板上作为资源加载。

世界环境节点 通过新建节点搜索 WorldEnvironment 创建世界环境节点，然后在属性面板中可新建环境或加载环境资源。

相机节点 在相机节点的属性面板中，环境一栏可新建环境或加载环境资源。

默认环境¶

新建项目带有默认环境（default_env.resource），一般存储于res://DefaultRes文件夹。 当场景中没有WorldEnvironment节点时将显示默认环境。如需更改，可在项目设置->渲染->环境中变更。

环境背景¶

以下是环境背景相关的属性及如何使用的详细说明

背景¶

“背景”部分包含有关如何填充背景（未绘制对象的屏幕部分）的设置。在IdeaVR2021中，背景不仅用于显示图像或颜色，还可以更改对象受环境光和反射光影响的方式。

背景模式: - “清除颜色”使用项目定义的默认清除颜色。背景将是指定的颜色。 - “自定义颜色”类似于“清除颜色”，但具有自定义颜色值。 - “天空”使您可以定义全景天空（360度球形纹理）或程序性天空（具有渐变和可选太阳的简单天空）。物体会反射它并吸收它的环境光。 - “颜色+天空”使您可以定义天空（如上所述），但是使用指定的颜色值绘制背景。天空仅用于反射和环境光。

清除颜色效果：

天空效果：

PanoramaSky： 利用全景图片渲染天空 - 全景: 处理好的天空盒图片，IdeaVR2021已经内置了一批高质量的全景球在资源下面的环境库中。您也可以在这里自行添加您自己的全景图片。

• 辐射率的大小: 用于影响材质的基于真实物理属性（PBR）计算的参数，这里使用默认值128就可以了。

• 天空自定义视场: 用于给天空盒一个畸变效果，可以用于一些特殊效果的制作。正常情况下建议视场值设为0，使用正常表现的天空盒。下面的x,y,z三个值分别代表天空盒的采样的UV值。使用默认的值(1,0,0)就能够得到标准的天空盒效果。

• 天空旋转值: 需要给天空盒整体一个旋转角度的时候，可以设置这个值。可以制作一些特殊的画面效果。

• 能量: 用这个值来控制天空盒整体的光照强度。

ProceduralSky： 色调图，通过不同区域的颜色自定义渲染天空 - 地面 : - 底部颜色: 地面底部的颜色值。 - 地平线颜色: 地平线部位的颜色值。
- 曲线: 地面底部的颜色随着曲线变化。 - 能量: 地面底部的颜色强度值。

• 太阳 :

  • 颜色: 天空中太阳的颜色值。
  • 纬度: 通过修改纬度值控制天空中太阳的升降。
  • 经度: 通过修改经度值控制天空中太阳的水平位置。
  • 角度最小值: 控制太阳的大小。
  • 角度最大值: 控制太阳光晕的大小。
  • 曲线: 通过一条曲线来控制太阳的大小。
  • 能量: 通过该值来控制太阳强度的大小。

• 纹理 :

  • 大小: 设置生成的程序天空纹理的大小，默认值1024。如果想要更高质量的程序天空纹理可以提高精度。

• 天空 :

  • 顶部颜色: 天空的颜色值。
  • 地平线颜色: 天空靠近地面交界处的颜色值。
  • 曲线: 使用一根曲线来控制天空颜色的变化。
  • 能量: 天空的整体强度值。
  • 辐射率的大小: 用于影响材质的基于真实物理属性（PBR）计算的参数，这里使用默认值128就可以了。

天空自定义视场 : 用于给天空盒一个畸变效果，可以用于一些特殊效果制作。正常情况下建议视场值设为0，使用正常表现的天空盒。下面的x,y,三个值分别代表天空盒的采样的UV值。使用默认的值(1,0,0)就能够得到标的天空盒效果。

天空方向 : 用来设置天空的方向，这里使用默认值即可。需要制作特殊果时可以设置使用。

天空旋转度 : 需要给天空盒整体一个旋转角度的时候，可以设置这个值可以制作一些特殊的画面效果。

能量 : 用这个值来控制天空盒整体的光照强度。

环境光¶

环境光（如此处定义）是一种以相同强度影响每个几何体的光。它是全局的，与可能添加到场景中的灯光无关。

有两种类型的环境光：环境颜色（一种指定颜色乘以材质反照率得到最后材质显示结果），然后从天空获得一种 （如前所述，但是需要将天空设置为背景才能启用）。

将天空设置为背景时，可以使用“天空作用”设置在环境颜色和天空之间进行混合（为方便起见，此值默认为1.0，因此只有天空会影响对象）。

这是不同的环境光如何影响场景的比较：

最后，有一个能量设置，它是一个乘数。使用HDR时非常有用。

通常，环境光应仅用于简单的场景，较大的外部环境或出于性能考虑（环境光性能高），因为它不能提供最佳的照明质量。最好从ReflectionProbe或GIProbe生成环境光，这将更忠实地模拟间接光的传播方式。以下是在质量方面使用平面环境颜色和GIProbe的比较：

使用上述方法之一，模型对象获得的环境照明是来自于探针的环境光。

雾¶

在现实生活中，雾会使远处的物体逐渐消失。物理效果实际上很复杂，但是IdeaVR2021提供了一个很好的近似模拟。IdeaVR2021中有两种雾： - 深度雾 ：此项基于距相机的距离而产生不同的效果。 - 高度雾 ：此项的效果显示条件是高度低于（或高于）一定高度，无论与相机之间的距离如何。

这两种雾类型均可调整其曲线，使其过渡或多或少变得更加平滑或者清晰。

可以调整两个属性以使雾效果更加有趣：

第一个是日照量，它利用了雾的太阳的颜色属性。当朝着定向光（通常是太阳）看时，雾的颜色将改变，模拟通过雾的阳光。

第二个是“启用透光率”，它可以模拟更逼真的透光率。实际上，它使光线在雾中更明显。

景深模糊¶

此效果模拟高端相机上的焦距。它模糊给定范围内的对象。它的初始距离带有一部分平滑过渡的效果（以世界单位为单位）：

数量用来控制模糊的强度，对于较大范围的模糊，可能需要调整质量来确保更好的效果。

通常同时使用这两种模糊来模糊近景和远景，以使观看者的注意力集中在给定的对象上：

后处理¶

!!! 温馨提示：

除SSAO外，其余后处理效果需要打开编辑器的“详细”模式

屏幕空间环境光遮蔽（SSAO）¶

如“环境”部分所述，该节点功能的作用是让光源无法到达的区域（因为它在半径范围之外或被遮蔽）能够受到环境光的影响。IdeaVR2021可以使用GIProbe，ReflectionProbe，天空或恒定的环境颜色对此进行模拟。然而，问题在于，先前提出的所有方法在较大的规模（较大的区域）上比在较小的区域上面效果更好。

环境颜色和天空在任何地方都是相同的效果，不会产生AO。而GIProbe和ReflectionProbe虽然具有更多局部细节，但是对于一些特殊位置的AO效果却无法模拟。

“屏幕空间环境光遮挡”就是来补足他们的不足之处。如下图所示，其目的是确保凹入区域更暗，模拟真实物理世界的表现：

打开灯光的时候，发现无法观察到SSAO是一个常见的问题。这是因为SSAO仅作用于环境光，而不作用于直射光。

这就是为什么在上图中，在直射光下（左侧）效果不太明显的原因。如果您也想强制SSAO使用直接光，请使用Light Affect参数（就算这样子产生的效果会有问题，但是相信一些艺术家还是会喜欢它的）。

当SSAO与GIProbe结合使用时，看起​​来效果最好。

可以通过下面几个参数来调整SSAO:

• 半径 : 这个参数用来控制遮挡剔除的影响范围(半径)。
• 强度 : 这个参数用来控制遮挡剔除的效果强度。
• Radius2 : 这个参数用来控制二次遮挡剔除的影响范围(半径)。
• Intensity2 : 这个参数用来控制二次遮挡剔除的效果强度。
• 偏差 : 可以对它进行调整，以解决自我遮挡的问题，尽管默认设置通常效果很好。
• 光线影响 : 这个参数用来控制二次遮挡剔除的影响范围(半径)。
• Ao通道影响 : 如果使用零值，则仅将材质的AO纹理用于环境光遮挡；SSAO将不适用。大于0的值在不同程度上将AO纹理乘以SSAO效果。这不会影响没有AO纹理的材料。
• 质量 : 根据质量，SSAO将为每个像素采集更多样本。高质量只能在现代GPU上发挥作用。
• 模糊 : 使用的不同模糊内核来产生模糊。1x1内核是一个简单的模糊，可以更好地保留局部细节，但模糊效果不好(通常在高质量设置下效果更好)。而3x3模糊内核则可以更好地柔化图像（有点抖动效果），但是无法保留本地细节。
• 边缘锐度 : 可以用于保留边缘的清晰度。

屏幕空间反射（SSR）¶

虽然IdeaVR2021支持三种反射数据源（Sky，ReflectionProbe和GIProbe），但它们可能无法为所有情况提供足够的细节。模型对象彼此接触时屏幕空间反射效果最明显（例如:当模型对象在地板上，桌子上，在水上漂浮时等等情况）。

另一个优点是（即使在启用的同时，值设置到最小）它也可以实时工作（而其他类型的反射是预先计算的）。可以在相机移动过程中使角色，汽车等在周围的表面上产生反射。

参数设置 : - 最大步长: 确定反射的长度。此数字越大，计算成本就越高。 - 淡入: 允许调整淡入曲线，这有助于使接触区域更柔和。 - 淡出: 允许调整淡出曲线，在淡出区域里面能够获得更加平滑的表现。 - 深度阈值: 这个值是用来设置SSR误差的。值越大，将产生更多的效果误差。 - 粗糙度: 根据场景中材质的粗糙度来设置屏幕空间区域的模糊效果，来让最终该区域的画面表现近似相应模型的原本材质表现。

发光（Bloom）¶

在摄影和电影中，当光量超过媒体（模拟或数字）支持的最大光量时，通常会向外渗出到图像的较暗区域。这在IdeaVR2021中使用发光效果进行了模拟。

默认情况下，即使启用了效果，效果也会很弱或不可见。要实际显示，需要满足以下两个条件之一：

• 1. 像素中的光超过HDR阈值（其中0是所有光都超过HDR阈值，而1.0是超过色调映射器White值的光）。通常，该值预计为1.0，但可以降低该值以允许更多的光渗出。还有一个额外的参数HDR Scale，它允许缩放（超过或超过）阈值的光（使更亮或更暗）。

• 1. Bloom效果的值设置为大于0。随着它的增大，整个屏幕会有更加强烈的光晕效果。

两者都会导致光线开始从较亮的区域溢出。

一旦看到发光，就可以使用一些额外的参数进行控制： - 强度 是效果的总体等级，可以使光晕效果更强或更弱（0.0将其删除）。 - 力度 是用来控制画面的模糊范围。通常，不需要更改此设置，因为可以使用“级别”更有效地调整大小。

效果的混合模式也可以更改：

• Additive 是最强的一种，因为它只是在图像上增加了发光效果，而没有混合。通常，它太坚固而无法使用，但在低强度Bloom时看起来会很好（产生类似梦的效果）。
• 屏幕 是默认模式。它确保发光永远不会比自身更亮，并且在周围环境中都可以正常工作。
• Softlight 是最弱的一种，只会在物体周围产生细微的颜色干扰。此模式在黑暗场景下效果最佳。
• 替换 可用于模糊整个屏幕或调试效果。它仅显示发光效果，而没有下面的图像。

要更改发光效果的大小和形状，IdeaVR2021提供了Levels。较小的级别是对象周围出现的强烈光晕，而较大的级别是覆盖整个屏幕的朦胧发光：

级别系统的真正优势在于结合了等级的概念来创建光晕:

勾选启用双三次高档可以有效的柔滑，平滑块状的光晕:

色彩校正¶

IdeaVR2021提供了最终画面调整的功能。

勾选启用之后，我们可以用亮度值，对比度值，饱和度值来改变画面的亮度，对比度，饱和度。

色彩校正是通过提供颜色校正梯度。规则的黑白渐变不会产生任何效果(您可以使用下面这张图片来校正画面)：

校正之后的结果:

色调图¶

在电影和游戏行业中经常使用色调图来调整画面色调，色调映射可以让明暗区域更加均匀，色调映射选项包括: - 模式 : 色调映射模式,可以是线性，Reindhart，Filmic或Aces。 - 曝光 : 色调映射曝光,可模拟一段时间内接收到的光量,类似摄影里面的曝光度属性。 - 白色 : 色调映射白色，它模拟白色整个画面中所占据的大概比例。

自动曝光模式¶

在大多数情况下，照明和纹理都是由艺术家来负责制作，但IdeaVR2021通过自动曝光机制支持简单的高动态范围实现。通常该属性用来模拟从较暗的室内走向室外时，人的眼睛所看到的曝光的真实现象。

自动曝光模式中的默认值是符合真实物理效果的，正常情况下您不需要对其进行调整。但是如果有些制作特殊效果的需求，您仍然可以调整它的参数: - 缩放 : 缩放照明的值。较亮的值产生较亮的图像，较小的值产生较暗的图像。 - 最小亮度 : 自动曝光将要调整的最小亮度。 - 最大亮度 : 自动曝光将要调整的最大亮度。 - 速度 : 亮度自行校正的速度。值越高，校正越快。