Unity 5烘培场景技巧

Ctrl+D为什么不能复制烘培效果

如果你们团队是从Unity 4版本一路用过来的，我相信你们的美术一定会说Unity 5的烘培系统太”坑爹”了。为什么呢？我们先从Unity 4的烘培聊起来。

一、Unity 4 与Unity 5的对比

Unity 4烘培场景后，如果物体不需要接收阴影，美术可以直接在Scene中用Ctrl+D进行GameObject的复制，不需要额外的再次烘培场景。为什么呢？我们随便烘培一下场景，然后用记事本一类的工具打开这个Scene如下图所示，Lightmap的烘培信息是记录在这里的。运行后Unity会根据这里的数据，把烘培信息载入给游戏对象。所以Ctrl+D复制出来的游戏对象是没有任何问题的。

或者还可以把烘培后的某个GameObject做成Prefab。Unity同样会把Lightmap的信息保存在Prefab里。用记事本一类的工具打开序列化的信息和上图是一样的。

我知道很多美术都在使用这个方法来复制游戏对象。但是这样做确实是有隐患的，当我Ctrl+D复制出来N个GameObject的时候，以后如果再次烘培这个场景，那么Scene里的Lightmap信息又会被重新刷新。

我们做一个简单的测试，如下图所示。我创建了个点光源，在Cube旁边，能看到立方体已经变成红色了。

接着，我Ctrl+D一份和它具有一样的烘培效果的Cube，移动了一下它的位置，如下图所示似乎也挺正常。

但是，此时隐患已经出现了。如果你再次烘培当前场景，此时这个物体的烘培效果已经和你当初复制的那个不一样了，因为是重新烘培，周围的光已经不同。Scene上记录的Lightmap信息也会更新，而且由于复制的物体多了烘培贴图可能也会变大。（可以确定的是和当初复制的时候肯定不一样了）

当然为了突出效果，上面的例子可能举得极端。回归实际的项目中， 通常树木、房子、石头、这些比较琐碎的东西，美术都喜欢Ctrl+D，因为相邻的物体，周围的光变化不小。所以实际上就算在烘培一下，效果也和之前差别不大。（但是烘培后，烘培贴图已经和之前的不一样了）。所以各位看官，尤其是吐槽Unity 5 烘培的美术朋友们，之前Ctrl+D的方便其实就是一个隐患。

接下来我们再来对比一下Unity 5，同样的场景我们把Scene用记事本一类的工具打开。此时已经找不到 m_LightmapIndex、 m_LightmapTilingOffset 这两个属性了，如此一来Ctrl+D是不可能复制烘培效果的。

再回到实际项目里，如果你的游戏场景比较小，烘培时间比较短，可以考虑Ctrl+D复制好以后，再统一另找时间进行烘培。但是如果你的项目场景比较大，比如有些大世界游戏，烘培一次就4个多小时，这种情况下简单复制一棵树或者一个房子还要等4个小时，显然太不科学！

二、复制烘培效果

首先我们知道场景里需要烘培的物体越多，那么对应占用的烘培贴图数量就会越多。所以解决这个问题之前，首先需要确认哪些贴图是需要复制的，哪些则不需要。需要复制的必须满足不带阴影的条件，比如 石头、草、地面的一些杂物等，不需要复制的就比较多了，总之需要产生烘培阴影的，都可以认为它不需要复制。上面说了这么多，下面再说说如何解决这个问题。

m_LightmapIndex、 m_LightmapTilingOffset 虽然不会序列化在场景或者Prefab上，但是我们可以在 Editor下或者运行时给MeshRenderer单独去赋值，或者可以做一个 Ctrl+Shift+D的快捷键来进行复制。

具体细节大家可以参考我之前写的一个例子 ：https://bitbucket.org/xuanyusong/unity-duplicatelightmap

这个例子的原理就是Ctrl+Shift+D后，把当前选择的GameObject上所有的m_LightmapIndex、 m_LightmapTilingOffset取出来，克隆一份新的GameObject，然后完整地把m_LightmapIndex、 m_LightmapTilingOffset复制给新的。并且标记克隆出来的GameObject不会再参与下次的烘培，这样可以减少一些烘培贴图的数量。以后如果再次烘培，克隆出来的只会去取它克隆的那个GameObject身上的Renderer信息。

三、烘培与实时光混合使用

场景中策划希望某些物体使用实时光，而某些物体使用烘培光。比如主角使用实时光加实时阴影效果，而房子、或者山什么的都使用烘培光。如下图所示，不需要参与烘培的一定不要标记Lightmap Static 属性。（这种美术很有可能忘勾或者勾错，可以做个编辑器自动帮美术标记它）

接着标记灯光为混合模式，这样烘培后的物体就不会参与实时光的运算了。

运行时动态更新烘培贴图

很多人都反映在Unity 4上好好的，放到Unity 5上就不能在运行时更换烘培贴图了，其实Unity 5也是可以的，就是有点麻烦而已。

一、Unity 5的烘培信息

上面我们说了Unity 4的烘培信息（索引和偏移）保存在了场景或者Prefab里，然而Unity 5换地方了，如下图所示，场景烘培完后就更新这个LightingData二进制文件。（无法用记事本打开）

然而我们正常的第一反应都应该是：更换烘培贴图就是更新了这个LightingData文件。但是很遗憾的是它更新不了。Unity文档上说明，这个东西只是在Editor下用的。

二、Unity 5运行时更新

运行时更新烘培贴图分三种情况。

1、只换烘培贴图，不更换场景中的GameObject元素。

这种相对来说简单一点，通常游戏中有个白天场景，还有个夜晚场景，更新烘培贴图的时候就没必要单独做两个场景了。如下图所示，直接更换烘培贴图，直接修改LightmapSettings.Lightmaps即可。

2、需要换烘培贴图的时候，在运行中再添加GameObject元素，这种情况应该是最普遍的。

可能你是运行时Resources.Load然后Instantiate到游戏中了，这时候就要在运行时设置m_LightmapIndex、 m_LightmapTilingOffset 。比如美术的场景只做个大体框架，场景上的一些房子啊、树啊什么的是根据玩家行走的坐标动态创建出来的（走到哪里加载那些东西）。这些动态创建出来的物体是需要有烘培贴图的效果的。

对于这种需求，我建议美术单独拿出一个场景，来烘培运行时动态创建的Prefab，烘培完后工具自动绑定脚本，把对应的贴图、索引、offset都保存起来。每当这个Prefab实例化到游戏中的时候自动设置正确m_LightmapIndex、 m_LightmapTilingOffset 这两个数值即可。

3、大世界无缝地图 OpenWorld 加载烘培。

无缝大世界，就像魔兽世界那样，玩家在场景中行走，除了下副本以外，永远都不会Loading。Unity官方明确说明了，他们暂时不支持OpenWorld，但是并不是不能做。

我举个极端的例子，我们做了个N * N 的超大型场景，使用Unity自带的烘培器，烘培了100张烘培贴图。进场景以后肯定不能把这100张都载入游戏中吧？不然内存直接就挂了。理想的做法肯定是人物在世界中漫步行走，只加载附近的几张烘培贴图，释放不需要使用的烘培贴图。由于Unity没有真正的异步加载，为了避免一帧内处理的事情太多，所以尽可能地保证一帧加载的东西要少。

Renderer组件上确实是记录了Lightmap使用的序列，开始我尝试根据人物行走的坐标，取到将要出现在屏幕里或者离开屏幕里的Renderer，然后动态地加载与释放烘培贴图，保证内存里只有当前需要用的Lightmap烘培贴图。因此，在大地形的Lightmap烘焙时，大家可以尝试考虑以下方法：

如果是从零开始建立地形，那么可以直接使用Terrain Composer插件来进行制作，然后在Unity中进行烘焙，引擎会为每一块地形独自生成一个与其对应的Lightmap贴图；

如果事先已经做好地形，那么可直接在引擎中进行烘焙，烘焙后可尝试通过访问TerrainData来对地形进行切割，然后再根据地形的切分情况将其对应的Ligthmap进行切割；

对于地表物体（树、房子等模型），则可以通过Lightmap Parameters 中的 Baked Tag标签来将其进行分组，比如每块地形上的地表物体可以归结到一组，这样，这些地表物体在烘焙后，其烘焙信息会在同一张Lightmap中。

以上方式是针对Unity引擎的地形系统来进行烘焙，Unity的地形系统在使用上可能会带来一些Draw Call上的增加，对此，你也可以最后将Unity Terrain转换成Mesh网格来进行使用。

还有工具这块，如下图所示这样可以监听Lightmapping烘培结束后的事件。可以把对应Renderer需要烘培贴图的id、index、offset记录下来，序列化在特定的脚本中。

最后，欢迎大家给我提出宝贵的意见。也希望和大家一起探讨Unity开发技术。

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