说明

这篇文章是对《Unity預計算即時GI》这个系列文章的笔记。

光照图

什么是光照图

光照图在第三章中有如下的定义，读起来很是费解。

一個光照圖(Chart)是表示一個光照貼圖的區域，用來映射場景物件的光照貼圖UV。你可以想像是能影響物件的一張小磁磚圖，一張光照圖由兩部分組成:輻照度(照明)和方向性(主要光線方向編碼)。

到了第六章又有如下讲解，读完之后我更加费解了，所以暂时搁置吧。

產生光照圖(Charts)的目的主要是用來包住靜態網格著色器(Static Mesh Renderer)的UV貼圖座標。

如何生成

一個物件所需要的光照圖數量主要是看物件有多少片UV shell需要拆解。所謂拆UV的學問就是保持幾何面上貼圖像素扭曲度和所需的Shell數量之間的平衡。

光照圖是在網格導入流程的一個拆解階段(Unwrapping stage)被產生出來的。對於PRGI來說，這些光照圖會在預計算裡的幾何階段(Geometry stage)被打包到不同的圖集(Atlas)裡，這是為了確保它們不會相互重疊。一旦預計算的幾何階段完成之後就會產生可視化數據，我們就能預覽光照圖。

这个部分要结合原文的图来看，从这个部分的文章中可以看到，在模型导入时决定了它需要几个光照图，而場景裡面有大量的光照圖可能會是PRGI耗時的原因之一。
从上下文的介绍来看，光照图是光照贴图的映射，记录了实时计算的结果，当计算光照时，需要从中提取信息。
看看下列範例圖:

image

Auto UV Max Distance(自動最大UV距離)

Unity的拆解演算法會嘗試把不同Shell做調整將UV邊緣拼接在一起來簡化UV貼圖。當Shell放入後還能保持在Auto UV Max Distance規定的範圍內時才會被考慮進來。這個範圍是用Unity的世界空間座標來定義的，在我們的範例裡是1米。

在許多情況下，預設的0.5就能給出不錯的結果，但對於具有大面積的特大物件可能要提高這個值來防止本來應該被縫合的UV圖被演算法排除在外。

增加這個值通常會讓物件所需的光照圖數量減少，而降低這個值通常有助於解決貼圖像素被拉扯的問題，當然就會需要產生更多的光照圖來覆蓋。改變這個值後你可以透過檢視場景UV Charts繪製模式，從覆蓋的棋盤圖來評估並實驗出一個最好的平衡點。

这个属性应该是用于控制拼接UV图的，值越大就会使得原本一些间距比较大的shell能够进行合并，这样就可以减少光照图的数量。
做了一个简单的测试，分别设置为0.1、0.5、0.8。明显可以看出来，当数值很小的时候会分出更多的光照图，而且从浅蓝色线条可以看出是模型的边。

image

Auto UV Max Distance:0.1 / Auto UV Max Angle:89

image

Auto UV Max Distance:0.5 / Auto UV Max Angle:89

image

Auto UV Max Distance:0.8 / Auto UV Max Angle:89

Auto UV Max Angle(自動最大UV角度)

提高這個值會讓Unity的演算法更容易組合UV圖，這也表示能透過這個功能來降低單一物件的光照圖數量，但是如果設的太寬鬆有時候會出現貼圖被拉扯的狀況。反之降低這個值會造成演算法不好把相鄰的UV排一起，雖然拉扯的情況會降低但是會產生更多光照圖。相同，檢視UV Charts繪製模式裡的棋盤圖並試出一個最適合的值。

基本原理和Auto UV Max Distance一直，更大的数值使得更多比较扭曲的UV Shell能够合并，弊端也说的比较明确。
以下仍旧是一组对比图

image

Auto UV Max Distance:0.5 / Auto UV Max Angle:50

image

Auto UV Max Distance:0.5 / Auto UV Max Angle:89

image

Auto UV Max Distance:0.5 / Auto UV Max Angle:120

Preserve UVs(保留UV)

在某些情況下，自動拆UV如果無法獲得理想結果，可能會產生過多的光照圖或是貼圖失真(GI Charts繪製模式可以做拉扯檢查)。在這種情況下可能需要在模型的UV01通道手動建立UV。這必須要在其他工具完成。

如果這種情況發生，我們可以在Preserve UVs選項讓Unity演算法強制採用模型UV01通道指定的UV Shell。

當需要手動保持UV圖時，Preserve UVs選項很有用

要注意的是這些Shell會被重新打包來節省光照貼圖空間，它們會被單獨解開保留，而不是只有把在光照貼圖內的座標記錄起來而已。

使用這個功能時必須小心，當指定的UV貼圖包含著大量的UV shells時，這個功能可能會讓預計算的時間拉長，因為Unity的拆解演算法被跳過，手動保留的UV Shells到時候會全餵給預計算流程。記住，最好的結果是儘可能的降低UV shells和光照圖並保持可以接受的貼圖拉扯範圍。

感觉大多数时间是不需要这个东西的，即使unity自己UI展开的不好如果不伤大雅也可以不用。
生成的图放到下面进行对比

Ignore Normals(忽略法線)

在某些情況下，網格匯入器可能會拆開幾何圖形，這也會影響到光照圖的數量。例如，如果有個網格有非常多的三角面，Unity可以為了效能把它分割成幾個獨立的子網格。通常這麼做是為了符合特定硬體需求，例如為了減少每個Draw Call所需要呼叫的三角面數量。分割通常會發生在相鄰的網格面之間法向角度有大變化的區域，比如銳角邊(hard edges)。這樣的拆分網格方式會在模型導入流程時執行，在這個過程中，UV Shell也可能會被拆分開來放到不同的光照圖，造成額外的光照圖消耗。