固定角色的间接光照

一个美术需求

今天美术大哥要我把角色的间接光照固定，不受场景影响，即把下图的 环境光 和 环境反射 从 Lighting Settings 面板搬到 角色材质球 上：

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这种环境光的反差，也是突出角色的方法之一。

固定环境光

美术的要求是，无论场景如何布置，程序只认下图这个预设的环境光：

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这里的做法很简单，打开美术预烘培好的场景，用 FrameDebugger 截取 球谐光照 的参数值，然后在任何情况下都用这些值计算环境光即可：

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把上图中的 unity_SHXXX 带入下面的函数就大功告成了：

// normal should be normalized, w=1.0
half3 SHEvalLinearL0L1 (half4 normal)
{
    half3 x;

    // Linear (L1) + constant (L0) polynomial terms
    x.r = dot(unity_SHAr,normal);
    x.g = dot(unity_SHAg,normal);
    x.b = dot(unity_SHAb,normal);

    return x;
}

// normal should be normalized, w=1.0
half3 SHEvalLinearL2 (half4 normal)
{
    half3 x1, x2;
    // 4 of the quadratic (L2) polynomials
    half4 vB = normal.xyzz * normal.yzzx;
    x1.r = dot(unity_SHBr,vB);
    x1.g = dot(unity_SHBg,vB);
    x1.b = dot(unity_SHBb,vB);

    // Final (5th) quadratic (L2) polynomial
    half vC = normal.x*normal.x - normal.y*normal.y;
    x2 = unity_SHC.rgb * vC;

    return x1 + x2;
}

// normal should be normalized, w=1.0
// output in active color space
half3 ShadeSH9 (half4 normal)
{
    // Linear + constant polynomial terms
    half3 res = SHEvalLinearL0L1 (normal);

    // Quadratic polynomials
    res += SHEvalLinearL2 (normal);

#   ifdef UNITY_COLORSPACE_GAMMA
        res = LinearToGammaSpace (res);
#   endif

    return res;
}

当然，这样做之后，场景的 光照探头 对角色就失效了，不过美术要的就是这个效果......

固定环境反射

固定环境光，只需要在shader里写死参数，美术不需要做任何材质设置。

下面开始固定环境反射。

首先，把用于环境反射的 Cubemap 从 Lighting Settings 面板搬到 角色材质球 上，如下图：

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然后，间接高光的计算直接认角色材质指定的环境，即上图中的 Env Cubemap，主要代码如下：

half envRoughness = perceptualRoughness * (1.7 - 0.7 * perceptualRoughness);
half envMip = envRoughness * UNITY_SPECCUBE_LOD_STEPS;
half4 envColor = texCUBElod(_EnvCubemap, half4(R, envMip)) * _EnvReflectStrength;
envColor.rgb = DecodeHDR(envColor, _EnvCubemap_HDR).rgb;

用上面代码的计算结果 envColor 替代Unity全局光照的 gi.indirect.specular 就大功告成了。

最后，需要注意的是，环境图是需要勾选 Generate Mip Maps 的，否则 粗糙度 的表现就错误了。

个人主页

本文的个人主页链接：https://baddogzz.github.io/2020/03/25/Fix-Indirect-Lighting/。

好了，拜拜！