Physically Based Sky 基于物理的天空盒

简介：三种天空功能中的一种，基于物理的天空可以模拟具有两部分大气的球形行星，其中大气的密度会相对于高度呈指数递减。这意味着高于海平面越高，大气密度就越小。
模拟是作为预处理过程运行的，这意味着只会运行一次，而不是在每个帧上运行。模拟会计算光线和视角所有组合的大气散射，然后将结果存储在多个 3D 纹理中，Unity 在运行时对纹理进行重新采样。预计算是与场景无关的，并且仅取决于基于物理的天空的设置
版本：Unity2019.4.12f1 HDRP 7.5.1

准备

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• 在体积组件中添加 VisualEnvironment 和 Physically Based Sky 功能。
• 将 VisualEnvironment 的type 指定为 Physically Based Sky ,激活 Physically Based Sky功能，这样可以方便我们观察效果
• 物理天空盒参数比较多，需要一些耐心开完，总体分为六个部分
  1. Planet 星球，可以理解为地球设置
  2. Space 空间，可以理解为天空盒纹理设置
  3. Air 空气颜色设置，在关闭 EarthPreset 后显示出来
  4. Aerosols 气溶胶，可以理解为雾霾
  5. ArtisticOverrdes 艺术化处理，就是修改一些本来很科学的东西，满足艺术家们的需求，如果追求真实，不建议修改，或大改这里的参数。
  6. Miscellaneous 杂项，就是不好归类的属性都放这了

物理天空盒参数

详细参数介绍

Planet 星球模块 - 天空盒地表设置

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• 主要处理星球表面的效果，可以简单理解为水平线以下的天空盒的效果

星球模块参数

• EarthPreset 勾起后会自动使用一些地球预设参数，并且面板会隐藏一些属性，简化操作，一般不做奇葩效果建议勾起，这样可以简化操作
  1. 勾起后会自动根据地球预设设置星球半径，并隐藏 PlanetaryRadius 属性
  2. 勾起后会自动根据地球预设设置 大气颜色，并隐藏整个Air 模块
• PlanetaryRadius ，设置星球的半径，关闭 EartHPreset 后显示出来。在球形模式（SphericalMode）下这个值有个范围600万到8亿之间
  1. 最小也得600万起，不然看不见星球，因为你已经在大气层外了
  2. 太大了也会出现问题，测试设置为8亿时会出现错误
  3. 地球默认值为 6378100 ，在实现其它星球时可以做参考

580万，星球还是很小的，地平线都是圆的
8亿时地平线会出现奇怪的分界线

• SphericalMode 球形模式，这个属性一般默认即可，没有特殊效果需求不需要修改。
  1. 开启时需要设置球心位置，一般是 半径的复数，例如 地球的球心位置就是 -6378100
  2. 关闭时为海平面模式，需要设置海平面的位置，默认为 0
• PlanetCenterPosition 球形中心位置 ，开启 SphericalMode 球形模式时，本属性会显示出来。

球形模式时的球心位置

• SeaLevel 海平面高度，关闭 SphericalMode 球形模式时，本属性显示出来

海平面模式

• GroundColorTexture 地面纹理贴图，采样一个很低的mipmap 等级来给天空着色，主要控制天空的色相，会对烘焙产生影响。
• Ground Tint 星球地面纹理混合的颜色，混合 模式正片叠底，对烘焙产生影响。
  为了方便观察天空盒变化 我们关闭了场景的自动曝光，并将两盏灯的亮度调整到5，天空的亮度和主光是关联的，可以把主光理解为太阳

赋予了地面纹理和
地面颜色调整为暖色并烘焙

• GroundEmissionTexture 地面发光贴图，一般使用和GroundColorTexture 一致的就可以了。与GroundColorTexture 是叠加模式。

赋予地面发光并烘焙

• GroundEmissionMultiplier 设置地面发光强度

增强地面发光强度并烘焙

*PlanetRotation 星球旋转，这里只会影响星球的朝向，通过激活GroundColorTexture 和 GroundEmissionTexture 可以看出区别，这个旋转并不影响 Space 中的天空盒纹理旋转。实测X和Z轴旋转变化较大，Y轴旋转没有变化。一般不建议修改这个值。

不旋转的天空和地面的颜色，烘焙后生效
旋转了的天空和地面颜色，烘焙后生效

Space 空间 - 水平面以上天空盒设置

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• SpaceEmissionTexture 天空盒贴图，这里直译是发光贴图，表示的时这张天空盒贴图和 Planet 的设置的天空是一个叠加关系。当 Planet 天空太亮时，再经过曝光矫正，这张贴图的纹理就会越弱。

主光设置为 1 时，关闭曝光，天空盒效果显著
参数未变，将主光调到20，关闭曝光，天空盒效果弱化

• SpaecRotation 旋转天空盒纹理，这个是可见的。这个旋转可以将天空侧翻

旋转值为0
X轴旋转45度
Y轴旋转45度
Z轴旋转25度

• SpaceEmissionMultipiler 天空盒发光强度，这个值可以在灯光强度很强的时候，提升天空盒亮度，然后再经过曝光，可以提升天空盒纹理的占比。

  
  天空盒强度为2

Aerosols 气溶胶 - 理解为雾霾效果就好了

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• 这个雾霾效果只影响天空盒，不会影响渲染然的物体，渲染的物体的雾效和体积雾效是通过 体积内的雾效功能来实现的。
• Aerosol Maximum Altitude 雾霾的最高高度，从地面到这个高度，雾霾逐渐变得稀薄。值太小会引起泛白雾的现象

8200米高的雾霾
100米高的雾霾

• AreosolDensity 雾霾的浓度，为一时就看不见天空了

雾霾浓度调整到0.63

• AerosolTint 雾霾颜色设置

设置雾霾的颜色

• AerosolAnisotropy 控制光的散射分布，值为0时，光会均匀的分散到雾中，值为1时，光会集中在灯光朝向上，也可以简单的理解为太阳的位置，值为-1时，光会集中在灯光朝向的反向上，也可以简单的理解为太阳照射的方向上。值完全为1或-1时 由于集中的范围较小，高亮可能就看不见了

较高的聚散值

ArtisticOverrides 风格化处理

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• 调整天空的颜色，不包括space内的天空盒颜色
• ColorSaturation 色彩饱和度

饱和度为 1
饱和度为 0，可以看到雾霾颜色变了，天空盒颜色没有变

• AlphaSaturation 控制天空的透明通道饱和度

透明通道饱和度为 1
透明通道饱和度为 0

• AlphaMultiplier 天空不透明度倍乘系数

系数为 1
系数为 0，天空色没了

• HorizonTint 地坪线处的天空颜色混合 混合模式正片叠底

指定为红色

• HorizonZenithShift 控制 HDRP 如何在 Horizon Tint 和 Zenith Tint 之间混合。如果将此值设置为 -1，则 Zenith Tint 会向下扩展到地平线。如果将此值设置为 1，则 Horizon Tint 会向上扩展到天顶。
• ZenithTint 指定 HDRP 用于为观察者正上方天空位置（天顶）着色的颜色

HorizonZenithShift 为 0
HorizonZenithShift 为 -1
HorizonZenithShift 为 1

Miscellaneous 杂项

• NumberOfBounces 散射事件的数量。这不仅可以提高天空视觉效果的质量，还会增加预计算时间。

设置弹射数量为7

• IntensityMode 天空盒强度模式 分为 Exposure和Multiplier 模式，都是值越大天空盒越亮

• UpdateMode 更新模式，分为三种，OnChange 、OnDemand 、Realtime
  1. OnChange 当属性有变化更新
  2. OnDemand 从脚本调用更新事件时更新
  3. Realtime 实时更新

• IncludeSunInBaking 指示为天空生成的光照探针和反射探针是否包含太阳圆盘。