营销型网站建设一般包含哪些内容/引流最好的推广方法

本节，我们将跟随数据流向讲解UEP管线中的烘培光照。

一、URP烘培光照

1. 搭建场景

将所有需要烘培的物体设置为ContributeGI（下面两种方法都可）


将光源设置为Mixed

2. 烘培光照参数设置

添加新的Lighting Settings

点击 Generate Lighting 烘培
一般GPU烘培比CPU烘培块，至于具体该怎么选择，以及有什么区别，可参照
unity渐进式烘焙Progressive CPU和GPU
或Unity官方文档：The Progressive GPU Lightmapper

烘培后的光照会被保存在Scene同等目录下的同名文件下

使用烘培光照

• 首先需要确保烘培物体开启contribute GI
• 其次、烘培物体必须使用内置材质、或标准Shader、或自定义Shader中拥有Meta Pass。
• 之后需要定义光源为烘培类型（Mixed、Baked），可以在Window > Rendering > Light Explorer中做整体调整。

对当前场景做预烘培光照，需要打开Window > Rendering > Lighting

MixedLight光照设置：

• Baked Indirect【阴影全部由shadowMap生成】： 烘培间接光就像是 实时光照+额外的间接光，但是在阴影距离之外没有阴影显示 （因为实时光只生成阴影范围之内的阴影）。
  \quad 烘焙间接模式的一个很好的例子是，如果你正在制作一款室内射击游戏或冒险游戏，设置在与走廊相连的房间里。观看距离是有限的，所以所有可见的东西通常都应该在阴影距离之内。这个模式对于建立一个有雾的室外场景也很有用，因为你可以用雾来隐藏远处缺失的阴影。
  【使用：中档pc和高端移动设备】
  
• Shadowmask：烘培阴影遮罩贴图，可以保存静态物体之间的阴影关系。
  Shadowmask是一种纹理，它与相应的光贴图共享相同的UV布局和分辨率。它为每个texel最多存储4个光源的遮挡信息，因为纹理在当前gpu上最多限制为4个通道。
  • Distance Shadowmask【实时阴影距离以外仍有静态阴影】：他与Baked Indirect的区别是，Distance Shadowmask可以在实时光照阴影距离之外，对静态物体使用烘培阴影，对动态物体使用光照探针阴影。Distance Shadowmask模式的一个很好的例子是，如果你正在构建一个开放的世界场景，其中阴影一直延伸到地平线，复杂的静态网格在移动角色上投射实时阴影。
    【使用：高端PC、新一代设备】
  • Shadowmask【动态物体可以接收到静态物体（Light Probe）阴影；静态物体使用阴影遮蔽贴图获取静态物体的阴影投影】：Shadowmask可能有用的一个很好的例子是，如果你正在构建一个几乎完全静态的场景，使用镜面材料，柔和的烘烤阴影和动态阴影接受物体，但不要太靠近相机。另一个很好的例子是一个开放世界场景，它的阴影一直延伸到地平线，但没有像昼夜循环这样的动态照明。
    【使用：中低端PC、移动设备】

Distance Shadowmask 和 Shadowmask类型的切换，在Project Settings>Quality中导航到Shadows，其中Shadowmask Mode选项可以切换Distance Shadowmask 和 Shadowmask。

该类型会额外生成一个LightMap贴图 Lightmap-x_comp_shadowmask

• Subtractive：不仅仅烘培间接光，还烘培直接光，静态物体无法接受（除了主光源外）动态物体的阴影，动态物体只能通过光照探针得到静态物体的阴影。当你正在构建带有外部关卡和很少动态GameObjects的格子阴影(即卡通风格)游戏时，Subtractive模式便会发挥作用。
  【使用：低端移动设备】

直观感受

除两个绿色小球外，其余物体都是静态物体。场景中无光照探针。场景中只有主光源，设置为Mixed。

Baked Indirect：实时阴影距离以外无阴影。其他阴影实时生成。

Shadowmask：
实时阴影距离以外有静态物体阴影，无动态物体阴影。
动态物体上无静态物体阴影。
静态物体阴影为预烘培阴影，移动后阴影错误。



Distance Shadowmask：
实时阴影距离以外有静态物体阴影，无动态物体阴影。
动态物体可接受静态物体阴影
静态物体移动后，阴影随之移动


Subtractive：
实时物体阴影由静态物体阴影和动态物体阴影混合得到，阴影混合效果并不好。
静态物体移动阴影错误。



以上效果可以得出
阴影质量： Distance Shadowmask > Baked Indirect > Shadowmask > Subtractive

Lightmapping Settings参数设置：

其中，Lightmapping Settings参数包括：

• Lightmap Resolution【采样数】：每单位（unit，一般为1m）像素分辨率。值越高，烘培时间越长。

• Lightmap Padding（填充？？？）：在烘培光照中设置形状之间的纹理的分隔【默认为2】

• LightmapSize【光照贴图大小】：光照贴图大小，整合了多个OBJ的纹理光照贴图

• Compress Lightmaps【压缩】：是否压缩光照贴图。较低质量的压缩减少了内存和存储需求，但代价是更多的可视化工件。更高质量的压缩需要更多的内存和存储空间，但可以提供更好的视觉效果。

• Ambient Occlusion【增加了环境光遮蔽效果、边缘缝隙会更暗一点】：指定是否包含环境遮挡或不在烘烤光图结果中。当光线反射到它们上时，启用此功能可以模拟物体的裂缝和缝隙中发生的柔和阴影。

• Directional Mode【是否烘培镜面反射】：控制烘烤和实时光贴图是否存储来自照明环境的定向照明信息。该贴图存储主要的入射方向以及一个因子：记录有多少光是从主入射方向射入的，其他光照则认为均匀的来自法线半球，这些数据可以用来实时计算材质的镜面反射，但看起来仍像纯粹的漫反射。
  Non-Directional
  
  Directional
  
  我没看出来区别在哪，但是Directional会多一个光照贴图：Lightmap-0_comp_dir
  

• Indirect Intensity【光线反射强度】：Unity提供的参考值是在0-5。小于1，反射后光照强度衰减、大于1，反射光强总和大于1。基于物理的情况下，该值应该为一个小于1的数，但特定情况下，使用较大的值能得到更好的效果。

• Albedo Boost【值越大，反射光颜色约趋向于白色】：通过增强场景中材料的反照率来控制表面之间反弹的光量。增加这个值，在间接光计算中，反照率值趋向白色。默认值是物理精确值。

• 最后一个选项 Lightmap Parameters 为每个Obj的默认光照贴图数据，默认值可以通过Create>LightmapParameters创建，再在Lighting窗口的Lightmap Parameters选项中设置自定义的文件。
  
  烘培主要包含如下参数
  
  
  
  

这些参数大多都不需要调整，使用默认值已经可以解决大部分项目需求。

3. 我们如何记录次表面光源颜色

首先我们设置烘培模式为 Backed Indirect 或 shadowmask，我们关闭主光源（直接光照），发现地表的绿色映射到了物体上。

间接光照的颜色是通过物体材质中Shader的Meta Pass来设置的。
我们转到Lit.shader的Meta Pass

首先我们提取出相关URP代码，便于测试

之后进入Shader

#pragma vertex UniversalVertexMeta
#pragma fragment UniversalFragmentMetaLit#include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/Shaders/LitInput.hlsl"
#include "MyLitMetaPass.hlsl"

首先，我们来看顶点着色器的输入，Meta Pass的输入为顶点、法线和3个UV
。。。

struct Attributes
{float4 positionOS   : POSITION;float3 normalOS     : NORMAL;float2 uv0          : TEXCOORD0;//BaseMap的UVfloat2 uv1          : TEXCOORD1;//Lightmap的UVfloat2 uv2          : TEXCOORD2;//DynamicLightmap的UVUNITY_VERTEX_INPUT_INSTANCE_ID
};struct Varyings
{float4 positionCS   : SV_POSITION;float2 uv           : TEXCOORD0;
#ifdef EDITOR_VISUALIZATIONfloat2 VizUV        : TEXCOORD1;float4 LightCoord   : TEXCOORD2;
#endif
};

之后，进入顶点着色器

Varyings UniversalVertexMeta(Attributes input)
{Varyings output = (Varyings)0;output.positionCS = UnityMetaVertexPosition(input.positionOS.xyz, input.uv1, input.uv2);output.uv = TRANSFORM_TEX(input.uv0, _BaseMap);
#ifdef EDITOR_VISUALIZATIONUnityEditorVizData(input.positionOS.xyz, input.uv0, input.uv1, input.uv2, output.VizUV, output.LightCoord);
#endifreturn output;
}

UnityMetaVertexPosition

UnityMetaVertexPosition 函数定义在 Core/ShaderLibrary/MetaPass.hlsl，我们进入文件查看。
其中unity_LightmapST和unity_DynamicLightmapST定义在UnityInput.hlsl中。
引用自：MyLit.shader -> LitInput.hlsl -> Core.hlsl -> input.hlsl -> UnityInput.hlsl

float4 unity_LightmapST;
float4 unity_DynamicLightmapST;

该变量为Unity引擎自动帮我们赋值，
unity_LightmapST保存了Baked LightMap的UV_ST。

unity_DynamicLightmapST保存了Realtime Global Illumination的LightMap的UV_ST
DynamicLightmap也是用于静态物体，区别是在运行时可以改变光照的intensity和direction。需要在LIGHT SETTING面板里勾选Realtime Global Illumination。

UnityMetaVertexPosition 输入顶点坐标，以及unity_Lightmap，unity_DynamicLightmap的UV坐标，得到光照贴图中数据的裁剪坐标。

unity_MetaVertexControl的定义在MetaPass.hlsl中

CBUFFER_START(UnityMetaPass)// x = use uv1 as raster position// y = use uv2 as raster positionbool4 unity_MetaVertexControl;// x = return albedo// y = return normalbool4 unity_MetaFragmentControl;// Control which VisualizationMode we will// display in the editorint unity_VisualizationMode;
CBUFFER_END

unity_MetaVertexControl变量用来区别是LightMap还是dynamicLightmap。因此启用实时全局光照会替代烘培全局光照作为最终结果。
unity_MetaFragmentControl变量用来区别烘焙表面颜色还是自发光颜色。

EDITOR_VISUALIZATION宏为编辑模式可视化，用于渲染材质验证器。该模式具体使用参照
基于物理的渲染材质验证器
可以简单的理解为，当我们在编辑器模式下更改了Shading Mode，则直接输出物体的裁剪坐标。
否则输出LightMap中得到的数据。

我的Unity版本（2021.3.31f1）中，与Unity文档2022.1版本shadingMode显示不同，至于哪些Shading Mode会启用该宏定义，在此处不再做测试。

float4 UnityMetaVertexPosition(float3 vertex, float2 uv1, float2 uv2)
{return UnityMetaVertexPosition(vertex, uv1, uv2, unity_LightmapST, unity_DynamicLightmapST);
}float4 UnityMetaVertexPosition(float3 vertex, float2 uv1, float2 uv2, float4 lightmapST, float4 dynlightmapST)
{
#ifndef EDITOR_VISUALIZATIONif (unity_MetaVertexControl.x){vertex.xy = uv1 * lightmapST.xy + lightmapST.zw;// OpenGL right now needs to actually use incoming vertex position,// so use it in a very dummy wayvertex.z = vertex.z > 0 ? REAL_MIN : 0.0f;}if (unity_MetaVertexControl.y){vertex.xy = uv2 * dynlightmapST.xy + dynlightmapST.zw;// OpenGL right now needs to actually use incoming vertex position,// so use it in a very dummy wayvertex.z = vertex.z > 0 ? REAL_MIN : 0.0f;}return TransformWorldToHClip(vertex);
#elsereturn TransformObjectToHClip(vertex);
#endif
}

这里，顶点不再是模型的顶点坐标，而是该模型顶点在LightMap中的UV坐标，最终结果要将该UV坐标从世界坐标转为裁剪坐标。【不知道这么做有什么道理！！！！】

我猜测：这里的 ViewMatrix 和 ProjectionMatrix 都是单位矩阵，并不会对UV坐标有改变，因为将UV坐标从世界空间转换到裁剪空间没有道理。但这仅仅是猜测！！！！！！！！！

---

继续回到顶点着色器

Varyings UniversalVertexMeta(Attributes input)
{Varyings output = (Varyings)0;output.positionCS = UnityMetaVertexPosition(input.positionOS.xyz, input.uv1, input.uv2);output.uv = TRANSFORM_TEX(input.uv0, _BaseMap);
#ifdef EDITOR_VISUALIZATIONUnityEditorVizData(input.positionOS.xyz, input.uv0, input.uv1, input.uv2, output.VizUV, output.LightCoord);
#endifreturn output;
}

output.positionCS 记录了LightMapUV坐标在的裁剪空间下的坐标。
output.uv记录了_BaseMap的UV坐标。
这里忽略EDITOR_VISUALIZATION被定义的代码。

#define TRANSFORM_TEX(tex,name) (tex.xy * name##_ST.xy + name##_ST.zw)

我们得到片元着色器输入数据如下

struct Varyings
{float4 positionCS   : SV_POSITION;float2 uv           : TEXCOORD0;
#ifdef EDITOR_VISUALIZATIONfloat2 VizUV        : TEXCOORD1;float4 LightCoord   : TEXCOORD2;
#endif

进入片元着色器：

half4 UniversalFragmentMetaLit(Varyings input) : SV_Target
{SurfaceData surfaceData;InitializeStandardLitSurfaceData(input.uv, surfaceData);BRDFData brdfData;InitializeBRDFData(surfaceData.albedo, surfaceData.metallic, surfaceData.specular, surfaceData.smoothness, surfaceData.alpha, brdfData);MetaInput metaInput;metaInput.Albedo = brdfData.diffuse + brdfData.specular * brdfData.roughness * 0.5;metaInput.Emission = surfaceData.emission;return UniversalFragmentMeta(input, metaInput);
}

计算得到 metaInput，MetaInput定义在MetaInput.hlsl

#define MetaInput UnityMetaInput
#define MetaFragment UnityMetaFragment

UnityMetaInput结构体定义在MetaPass.hlsl中，保存了颜色和自发光颜色。

struct UnityMetaInput
{half3 Albedo;half3 Emission;
#ifdef EDITOR_VISUALIZATIONfloat2 VizUV;float4 LightCoord;
#endif
};

然后，将顶点着色器输入Varyings input，和UnityMetaInput metaInput传给UniversalFragmentMeta函数。函数在UniversalMetaPass.hlsl内

half4 UniversalFragmentMeta(Varyings fragIn, MetaInput metaInput)
{
#ifdef EDITOR_VISUALIZATIONmetaInput.VizUV = fragIn.VizUV;metaInput.LightCoord = fragIn.LightCoord;
#endifreturn UnityMetaFragment(metaInput);
}

UniversalFragmentMeta()函数又调用了UnityMetaFragment，UnityMetaFragment定义在MetaPass.hlsl中

//如下代码删除了EDITOR_VISUALIZATION定义部分，我们只关注正常烘培。

float unity_OneOverOutputBoost;
float unity_MaxOutputValue;
float unity_UseLinearSpace;
half4 UnityMetaFragment (UnityMetaInput IN)
{half4 res = 0;//`unity_MetaFragmentControl`变量用来区别烘焙表面颜色还是自发光颜色。// x:烘焙表面颜色if (unity_MetaFragmentControl.x){res = half4(IN.Albedo,1);// Apply Albedo Boost from LightmapSettings.res.rgb = clamp( pow( abs(res.rgb) , saturate(unity_OneOverOutputBoost) ), 0, unity_MaxOutputValue);}// y:烘培自发光if (unity_MetaFragmentControl.y){half3 emission;if (unity_UseLinearSpace)emission = IN.Emission;elseemission = Gamma20ToLinear(IN.Emission);res = half4(emission, 1.0);}return res;
}

unity_OneOverOutputBoost 和 unity_MaxOutputValue 用来定义烘焙时的光强。
该值定义在Lighting窗口>Scene中

按照 Unity 的解释说明，我猜测：

• Albedo Boost的值被1除，传入unity_OneOverOutputBoost，标识指数强度值；
• Indirect Intensity的值，传入unity_MaxOutputValue， 规定了反射可以达到的最大亮度。

如果打开了烘培自发光，在Shader编辑器中打开Emission,设置为Baked，Shader会写入_EmissionColor值，并设置Flag。

m.globalIlluminationFlags &=~MaterialGlobalIlluminationFlags.EmissiveIsBlack;

Unity会根据这个Flag，自动设置unity_MetaFragmentControl.y的值。

根据下图可以看到： 左边自发光的小黄球（静态物体） 的自发光颜色照射在了周围静态物体上，但 右边自发光的小黄球 是动态物体，因此，即使自发光并设置为Baked属性，也并没有烘培光照，这符合我们的想法。

无论是烘培光还是自发光，都只是将当前片元的出射光/自发光作为输出。他将指定该片元在烘培系统中以什么颜色作为光子基本颜色来映射。

总结：次表面光源颜色为表面接收到光源后的漫反射颜色，如果有自发光。则用自发光颜色替代。Unity将使用这些次表面光源或自发光光源，做间接光照烘培（我猜测应该是光子映射，而这些光子就是映射在网络上的光照贴图的一个个纹素）

4. 使用光照贴图

要想获取到光照贴图的数据，必须告诉Unity：perObjectData = PerObjectData.Lightmaps

var drawingSettings = new DrawingSettings(unlitShaderTagId, sortingSettings) 
{...perObjectData = PerObjectData.Lightmaps
};

在URP中，默认开启大多数配置，可在UniversalRenderPipelien.cs > RenderSingleCamera() > InitializeRenderingData()>GetPerObjectLightFlags()中找到此设置。

static void InitializeRenderingData(UniversalRenderPipelineAsset settings, ref CameraData cameraData, ref CullingResults cullResults,bool anyPostProcessingEnabled, out RenderingData renderingData)
{renderingData.perObjectData = GetPerObjectLightFlags(renderingData.lightData.additionalLightsCount);
}static PerObjectData GetPerObjectLightFlags(int additionalLightsCount)
{var configuration = PerObjectData.ReflectionProbes | PerObjectData.Lightmaps | PerObjectData.LightProbe | PerObjectData.LightData | PerObjectData.OcclusionProbe | PerObjectData.ShadowMask;
}

一旦开启该配置PerObjectData.Lightmaps，Unity会将对有LightMap的物体使用含有LIGHTMAP_ON宏定义的Shader变体。
我们需要在Shader中定义宏：

#pragma multi_compile _ LIGHTMAP_ON

在URP管线中，只有UniversalForward、UniversalGBuffer两个Pass有关于LIGHTMAP_ON的宏定义，当定义了LIGHTMAP_ON，说明该物体网络要使用烘培光进行渲染。
我们只关心前向渲染的结果。

同样，我们将URP中的LitShader代码复制出来，便于修改

我们在增加光照贴图后，Unity会将UV数据和顶点数据打包一起发送。

struct Attributes
{float2 staticLightmapUV   : TEXCOORD1;float2 dynamicLightmapUV  : TEXCOORD2;
};

我们通过TEXCOORD1和TEXCOORD2可以获取到烘培光照贴图的uv和实时全局光照的UV。
在顶点着色器中，通过宏，将数据传入片元着色器。

// 处理烘培光照OUTPUT_LIGHTMAP_UV(input.staticLightmapUV, unity_LightmapST, output.staticLightmapUV);
// 处理实时全局光照
#ifdef DYNAMICLIGHTMAP_ONoutput.dynamicLightmapUV = input.dynamicLightmapUV.xy * unity_DynamicLightmapST.xy + unity_DynamicLightmapST.zw;
#endif

该宏定义在Lighting.hlsl中，如果启用了光照贴图，则该函数将经过了ST变换的UV坐标传递到片元着色器；否则，将LightMap宏置为空，并使用球谐函数作为全局光照数据。

#if defined(LIGHTMAP_ON)#define DECLARE_LIGHTMAP_OR_SH(lmName, shName, index) float2 lmName : TEXCOORD##index#define OUTPUT_LIGHTMAP_UV(lightmapUV, lightmapScaleOffset, OUT) OUT.xy = lightmapUV.xy * lightmapScaleOffset.xy + lightmapScaleOffset.zw;#define OUTPUT_SH(normalWS, OUT)
#else#define DECLARE_LIGHTMAP_OR_SH(lmName, shName, index) half3 shName : TEXCOORD##index#define OUTPUT_LIGHTMAP_UV(lightmapUV, lightmapScaleOffset, OUT)#define OUTPUT_SH(normalWS, OUT) OUT.xyz = SampleSHVertex(normalWS)
#endif

传入片元着色器后，初始化InputData，其中根据光照贴图设置half3 bakedGI参数。

void InitializeInputData(Varyings input, half3 normalTS, out InputData inputData)
{
#if defined(DYNAMICLIGHTMAP_ON)inputData.bakedGI = SAMPLE_GI(input.staticLightmapUV, input.dynamicLightmapUV, input.vertexSH, inputData.normalWS);
#elseinputData.bakedGI = SAMPLE_GI(input.staticLightmapUV, input.vertexSH, inputData.normalWS);
#endif
}

其中，SAMPLE_GI宏定义在GlobalIllumination.hlsl中

// We either sample GI from baked lightmap or from probes.
// If lightmap: sampleData.xy = lightmapUV
// If probe: sampleData.xyz = L2 SH terms
#if defined(LIGHTMAP_ON) && defined(DYNAMICLIGHTMAP_ON)
#define SAMPLE_GI(staticLmName, dynamicLmName, shName, normalWSName) SampleLightmap(staticLmName, dynamicLmName, normalWSName)
#elif defined(DYNAMICLIGHTMAP_ON)
#define SAMPLE_GI(staticLmName, dynamicLmName, shName, normalWSName) SampleLightmap(0, dynamicLmName, normalWSName)
#elif defined(LIGHTMAP_ON)
#define SAMPLE_GI(staticLmName, shName, normalWSName) SampleLightmap(staticLmName, 0, normalWSName)
#else
#define SAMPLE_GI(staticLmName, shName, normalWSName) SampleSHPixel(shName, normalWSName)
#endif

• 如果定义了光照贴图或实时光照贴图，则使用函数SampleLightmap；
• 若未使用光照贴图，则使用SampleSHPixel。

核心代码:

// Sample baked and/or realtime lightmap. Non-Direction and Directional if available.
half3 SampleLightmap(float2 staticLightmapUV, float2 dynamicLightmapUV, half3 normalWS)
{
#ifdef UNITY_LIGHTMAP_FULL_HDRbool encodedLightmap = false;
#elsebool encodedLightmap = true;
#endifhalf4 decodeInstructions = half4(LIGHTMAP_HDR_MULTIPLIER, LIGHTMAP_HDR_EXPONENT, 0.0h, 0.0h);// The shader library sample lightmap functions transform the lightmap uv coords to apply bias and scale.// However, universal pipeline already transformed those coords in vertex. We pass half4(1, 1, 0, 0) and// the compiler will optimize the transform away.half4 transformCoords = half4(1, 1, 0, 0);float3 diffuseLighting = 0;#if defined(LIGHTMAP_ON) && defined(DIRLIGHTMAP_COMBINED)diffuseLighting = SampleDirectionalLightmap(TEXTURE2D_LIGHTMAP_ARGS(LIGHTMAP_NAME, LIGHTMAP_SAMPLER_NAME),TEXTURE2D_LIGHTMAP_ARGS(LIGHTMAP_INDIRECTION_NAME, LIGHTMAP_SAMPLER_NAME),LIGHTMAP_SAMPLE_EXTRA_ARGS, transformCoords, normalWS, encodedLightmap, decodeInstructions);
#elif defined(LIGHTMAP_ON)diffuseLighting = SampleSingleLightmap(TEXTURE2D_LIGHTMAP_ARGS(LIGHTMAP_NAME, LIGHTMAP_SAMPLER_NAME), LIGHTMAP_SAMPLE_EXTRA_ARGS, transformCoords, encodedLightmap, decodeInstructions);
#endif#if defined(DYNAMICLIGHTMAP_ON) && defined(DIRLIGHTMAP_COMBINED)diffuseLighting += SampleDirectionalLightmap(TEXTURE2D_ARGS(unity_DynamicLightmap, samplerunity_DynamicLightmap),TEXTURE2D_ARGS(unity_DynamicDirectionality, samplerunity_DynamicLightmap),dynamicLightmapUV, transformCoords, normalWS, false, decodeInstructions);
#elif defined(DYNAMICLIGHTMAP_ON)diffuseLighting += SampleSingleLightmap(TEXTURE2D_ARGS(unity_DynamicLightmap, samplerunity_DynamicLightmap),dynamicLightmapUV, transformCoords, false, decodeInstructions);
#endifreturn diffuseLighting;
}

1. 是否解码贴图数据
2. 采样光照贴图，并根据光照贴图类型是否为方向贴图，决定是否使用方向采样（个人猜测，此处使用2次球谐实现）
3. 采样实时光照贴图，同样根据贴图类型进行不同的采样，之后将结果附加在光照贴图采样之上。

当下，我们只考虑开启最基础的LIGHTMAP_ON宏。
SampleSingleLightmap函数在EntityLighting.hlsl中，函数除了基础的采样函数外，只增加了解码功能，并无特别之处。

real3 SampleSingleLightmap(TEXTURE2D_LIGHTMAP_PARAM(lightmapTex, lightmapSampler), LIGHTMAP_EXTRA_ARGS, float4 transform, bool encodedLightmap, real4 decodeInstructions)
{// transform is scale and biasuv = uv * transform.xy + transform.zw;real3 illuminance = real3(0.0, 0.0, 0.0);// Remark: baked lightmap is RGBM for now, dynamic lightmap is RGB9E5if (encodedLightmap){real4 encodedIlluminance = SAMPLE_TEXTURE2D_LIGHTMAP(lightmapTex, lightmapSampler, LIGHTMAP_EXTRA_ARGS_USE).rgba;illuminance = DecodeLightmap(encodedIlluminance, decodeInstructions);}else{illuminance = SAMPLE_TEXTURE2D_LIGHTMAP(lightmapTex, lightmapSampler, LIGHTMAP_EXTRA_ARGS_USE).rgb;}return illuminance;
}

最终，采样结果传输路线为 illuminance -> diffuseLighting -> inputData.bakedGI.

---

之后，在Fragment中的如下函数中进行光照计算，UV数据保存在inputData中

half4 color = UniversalFragmentPBR(inputData, surfaceData);

在Lighting.hlsl中找到该函数

half4 UniversalFragmentPBR(InputData inputData, SurfaceData surfaceData)
{...MixRealtimeAndBakedGI(mainLight, inputData.normalWS, inputData.bakedGI);...
}

进入MixRealtimeAndBakedGI，该函数混合实时光和烘培光，主要是通过实时阴影计算，减去光照贴图的暗部亮度。

void MixRealtimeAndBakedGI(inout Light light, half3 normalWS, inout half3 bakedGI)
{
#if defined(LIGHTMAP_ON) && defined(_MIXED_LIGHTING_SUBTRACTIVE)bakedGI = SubtractDirectMainLightFromLightmap(light, normalWS, bakedGI);
#endif
}

进入SubtractDirectMainLightFromLightmap，为烘培光照添加主光照阴影

half3 SubtractDirectMainLightFromLightmap(Light mainLight, half3 normalWS, half3 bakedGI)
{// Let's try to make realtime shadows work on a surface, which already contains// baked lighting and shadowing from the main sun light.// Summary:// 1) Calculate possible value in the shadow by subtracting estimated light contribution from the places occluded by realtime shadow://      a) preserves other baked lights and light bounces//      b) eliminates shadows on the geometry facing away from the light// 2) Clamp against user defined ShadowColor.// 3) Pick original lightmap value, if it is the darkest one.// 1) Gives good estimate of illumination as if light would've been shadowed during the bake.// We only subtract the main direction light. This is accounted in the contribution term below.half shadowStrength = GetMainLightShadowStrength();half contributionTerm = saturate(dot(mainLight.direction, normalWS));half3 lambert = mainLight.color * contributionTerm;half3 estimatedLightContributionMaskedByInverseOfShadow = lambert * (1.0 - mainLight.shadowAttenuation);half3 subtractedLightmap = bakedGI - estimatedLightContributionMaskedByInverseOfShadow;// 2) Allows user to define overall ambient of the scene and control situation when realtime shadow becomes too dark.half3 realtimeShadow = max(subtractedLightmap, _SubtractiveShadowColor.xyz);realtimeShadow = lerp(bakedGI, realtimeShadow, shadowStrength);// 3) Pick darkest colorreturn min(bakedGI, realtimeShadow);
}

二、光照探针

1. 添加光照探针并获取烘培结果

使用光照探针，增加光照探针组件即可

添加组件后，可编辑探针位置，之后点击烘培，即可对光照探针赋值。
赋值的结果为球谐函数系数。

2. 获取烘培的球谐系数

我们通过设置PerObjectData.LightProbe 告诉Unity获取系数。

系数保存在UnityInput.hlsl中，为3阶球谐（单通道9个系数，故rgb三通道一共27个系数），故这里使用 4 * 7 = 28个存储空间。

CBUFFER_START(UnityPerDraw)// SH block featurereal4 unity_SHAr;real4 unity_SHAg;real4 unity_SHAb;real4 unity_SHBr;real4 unity_SHBg;real4 unity_SHBb;real4 unity_SHC;
CBUFFER_END

3. 计算球谐光照

计算球谐函数分为 顶点着色计算 和 片元着色计算 ，函数在GlobalIllumination.hlsl中。

// SH Vertex Evaluation. Depending on target SH sampling might be
// done completely per vertex or mixed with L2 term per vertex and L0, L1
// per pixel. See SampleSHPixel
half3 SampleSHVertex(half3 normalWS)
{
#if defined(EVALUATE_SH_VERTEX)return SampleSH(normalWS);
#elif defined(EVALUATE_SH_MIXED)// no max since this is only L2 contributionreturn SHEvalLinearL2(normalWS, unity_SHBr, unity_SHBg, unity_SHBb, unity_SHC);
#endif// Fully per-pixel. Nothing to compute.return half3(0.0, 0.0, 0.0);
}// SH Pixel Evaluation. Depending on target SH sampling might be done
// mixed or fully in pixel. See SampleSHVertex
half3 SampleSHPixel(half3 L2Term, half3 normalWS)
{
#if defined(EVALUATE_SH_VERTEX)return L2Term;
#elif defined(EVALUATE_SH_MIXED)half3 res = L2Term + SHEvalLinearL0L1(normalWS, unity_SHAr, unity_SHAg, unity_SHAb);
#ifdef UNITY_COLORSPACE_GAMMAres = LinearToSRGB(res);
#endifreturn max(half3(0, 0, 0), res);
#endif// Default: Evaluate SH fully per-pixelreturn SampleSH(normalWS);
}

球谐计算调用

half3 SampleSH(half3 normalWS)
{// LPPV is not supported in Ligthweight Pipelinereal4 SHCoefficients[7];SHCoefficients[0] = unity_SHAr;SHCoefficients[1] = unity_SHAg;SHCoefficients[2] = unity_SHAb;SHCoefficients[3] = unity_SHBr;SHCoefficients[4] = unity_SHBg;SHCoefficients[5] = unity_SHBb;SHCoefficients[6] = unity_SHC;return max(half3(0, 0, 0), SampleSH9(SHCoefficients, normalWS));
}

最终通过SampleSH9函数计算，该函数定义在core/EntityLighting.hlsl中
SHEvalLinearL0L1函数计算0、1阶，SHEvalLinearL2函数计算2阶，最终将线性空间转化为SRGB空间。

float3 SampleSH9(float4 SHCoefficients[7], float3 N)
{float4 shAr = SHCoefficients[0];float4 shAg = SHCoefficients[1];float4 shAb = SHCoefficients[2];float4 shBr = SHCoefficients[3];float4 shBg = SHCoefficients[4];float4 shBb = SHCoefficients[5];float4 shCr = SHCoefficients[6];// Linear + constant polynomial termsfloat3 res = SHEvalLinearL0L1(N, shAr, shAg, shAb);// Quadratic polynomialsres += SHEvalLinearL2(N, shBr, shBg, shBb, shCr);#ifdef UNITY_COLORSPACE_GAMMAres = LinearToSRGB(res);
#endifreturn res;
}

球谐调用：在Globalillumination.hlsl中有宏如下

// We either sample GI from baked lightmap or from probes.
// If lightmap: sampleData.xy = lightmapUV
// If probe: sampleData.xyz = L2 SH terms
#if defined(LIGHTMAP_ON) && defined(DYNAMICLIGHTMAP_ON)
#define SAMPLE_GI(staticLmName, dynamicLmName, shName, normalWSName) SampleLightmap(staticLmName, dynamicLmName, normalWSName)
#elif defined(DYNAMICLIGHTMAP_ON)
#define SAMPLE_GI(staticLmName, dynamicLmName, shName, normalWSName) SampleLightmap(0, dynamicLmName, normalWSName)
#elif defined(LIGHTMAP_ON)
#define SAMPLE_GI(staticLmName, shName, normalWSName) SampleLightmap(staticLmName, 0, normalWSName)
#else
#define SAMPLE_GI(staticLmName, shName, normalWSName) SampleSHPixel(shName, normalWSName)
#endif

当未定义光照贴图和实时全局光照时，使用球谐函数赋值全局光照。

4. 使用球谐光照

在物体的Lighting一栏中，打开使用全局光照，并且使用LightProbes

三、光照探针代理体LPPV

个人认为LPPV解决的是：大体积物体球谐着色错误的问题。因为大型物体只能通过物体位置输入球谐系数，而不能通过实际片元位置，得到最邻近的探针。

因此需要使用代理探针，作为物体位置的代理点，进行计算。
然而我的硬件不支持LPPV，这里不做完整介绍。Unity好像也逐渐不再使用改方法。

参考

Unity官方文档
shiomi：Unity SRP 学习笔记（一）：PBR
Baked Light Light Maps and Probes：Catlike