光照模式和类型

在 Unity 中，有几种不同的光照模式可供选择。这些模式与光源的移动性及其在场景中的使用方式有关。各种模式在性能方面存在差异，因此在实现光照时，这是一个重要的考虑因素。在本教程中，我们将探讨三种不同光照模式（baked、mixed 和 real-time）的优缺点。

烘焙光照模式提供静态光照，也就是说，它在运行期间不会发生改变。烘焙是指在运行游戏前将光照数据存储在纹理贴图中的过程。

关于烘焙光照模式，有以下重要注意事项：

• 光照和阴影被烘焙到了光照贴图中，因此在运行时无法修改。这项处理是在 Unity 中创建光照时完成的，因此不影响运行时性能。
• 阴影是静态的，如果在游戏过程中有动态或移动对象，阴影可能会显得很奇怪。
• 烘焙光照模式是我们在本指南中讨论的计算成本最低的方法。

实时光照模式提供动态或可移动的光照。实时光照模式的主要特点如下：

• 动态光照和阴影未烘焙到光照贴图中，可在运行时进行修改。
• 实时光照模式是我们在本指南中讨论的计算成本最高的光照模式。

混合光照模式将静态光源与移动对象结合在一起。可以将其视为其他两种方法的混合体。

混合光照模式的主要特点如下：

• 提供动态的直接光照和阴影。
• 混合光照类型的光源可以参与静态物体的光照贴图烘焙过程。
• 光源会影响动态对象，包括为这些对象生成阴影。
• 可在运行时更改强度，并且仅更新直接光照。
• 混合光照模式是一种代价高昂的计算方法。

在构建 3D 移动应用程序时，应尝试使用烘焙光照、光照探针和材质效果处理所有的光照。当需要使用实时光源时，必须考虑要使用的实时光源类型。各种类型的计算成本存在差异：

• 方向光：方向光朝所有方向发射、无衰减，是成本最低的实时光照。通常只需要一个方向光，因为它可以照亮整个场景。这意味着，在进行前向渲染时，Unity 将始终渲染一个方向光。即使场景中没有方向光，也是如此。
• 点光源：点光源位于空间中的一个点，并在所有方向上均匀发光。
• 聚光灯：相比球形点光源，聚光灯能剔除更多对象，因此它是成本第二低的实时光照类型。限制锥体宽度，只让它照亮选定对象，以获得最佳性能。

使用聚光灯和点光源看似时尚，但也会影响性能。相比之下，方向光计算成本较低，并可照亮所有区域。小区域应使用聚光灯，大区域应使用点光源，同时还应考虑它们对性能的影响。

阴影计算可能是光照计算中开销最大的部分，向各个方向投射光线会增加阴影计算所花费的计算能力。

动态光源的渲染成本很高，最好不要在移动游戏中使用。有时，3D 引擎会根据所用的设备和图形 API 限制其使用。例如，在 Unity 通用渲染管线前向渲染器中，每个对象最多只能使用 8 个光源（使用 OpenGL ES 2.0 时，限制为 4 个光源）。

光照是 3D 可视化的重要组成部分，但在场景中放置光源之前，需要考虑性能影响。在下一个教程中，我们将介绍在静态对象上生成光照的最佳实践。