制作UV1(2U)
共用的UV就是要是把重复的UV全部展开
烘焙天光_SkyLightMask
打一展天光,烘焙它的光照 或者
也可给整个建筑一个自发光材质,然后把AO节点连到自发光强度也可以
明暗偏线性_整个烘焙出来的结果,应该有明有暗,然后中间
过渡的非常充分(
有利于后续修改)
烘焙主光:MainLightMask-1
主光是一个方向光,烘焙这张图想要得到两个信息
一个是主光的Shadowmask,就是它哪个地方是明,哪个地方是暗,哪个地方是半影
另一个是主光打到的建筑物反弹出来的一个反弹光,也就是主光的GI
所以我们要烘焙这张图的时候,就要从打到这两个目的去入手
第一个目的,要明确哪个地方有光照,哪个地方没光照,所以这个时候光不能打的暧昧,就是说亮部不能有明有暗,亮部必须全部打爆,这个时候就可以得到一个Shadowmask,然后要将方向光,一般渲染器都会支持面光,可以把面积打大一点,如果你的方向光只是一个点,是一个纯方向,你的影子它就不会存在一个半影(即影子边缘模糊部分),所以烘焙时候要保留半影这样一个状态
第二个目的,我们要有主光的GI,就是它的反弹光,就是明暗分布偏线性,它要照到你想要照亮的那些区域,然后它的明暗过渡又比较线性,方便后期修改
烘焙主光:MainLightMask-2
烘焙主光:EmitLightMask
白色有利于观察灰阶,是过于散,还是过于爆,或是比较均匀,所以把自发光的材质变成白色即可
自定义Lightmap贴图
SeparatedLM光照构成
天光的漫反射一般是用球谐函数处理,本次是采样Cubemap(效果好于球谐函数)
镜面反射会有菲涅尔现象,然后按照Fresnel去做一个衰减
Mask纹理通道设计
代码部分_SeparatedLM
Shader "AP01/L23/Building"
{
Properties
{
[Header(Texture)]
_MainTex (" 颜色纹理", 2D) = "white" {}
_MaskTex (" 遮罩纹理", 2D) = "gray" {}
_Lightmap (" 光照纹理", 2D) = "white" {}
_MetalDarken (" 金属压暗", Float) = 0.0
[Header(MainLight)]
[Toggle] _MainLightOn (" 主光开关", Float) = 0.0
[HDR] _MainLightCol (" 主光颜色", Color) = (1.0, 1.0, 1.0, 1.0)
[HDR] _HalfShadowCol (" 半影颜色", Color) = (1.0, 1.0, 1.0, 1.0)
_SpecParams (" 高光参数", Vector) = (10.0, 1.0, 30.0, 1.0)
[Header(MainLightGI)]
[Toggle] _MainLightGIOn (" 主光GI开关", Float) = 0.0
_GIInt (" GI强度", Float) = 0.5
_GIPow (" GI次幂", Float) = 1.0
_GICol (" GI颜色", Color) = (1.0, 1.0, 1.0, 1.0)
[Header(SkyLight)]
[Toggle] _SkyLightOn (" 天光开关", Float) = 0.0
_SkyCube (" 天空球", Cube) = "_Skybox" {}
_SkyLightInt (" 天光强度", Float) = 1.0
[Header(EnvReflect)]
[Toggle] _EnvReflectOn (" 环境反射开关", Float) = 0.0
_EnvCube (" 环境球", Cube) = "_Skybox" {}
_EnvReflectParams (" 反射参数", Vector) = (7.0, 1.0, 1.0, 0.0)
_FresnelPow (" 菲涅尔次幂", Float) = 5.0
[Header(EmitLight)]
[Toggle] _EmitLightOn (" 自发光光照开关", Float) = 0.0
[HDR] _EmissionCol (" 自发光颜色", Color) = (1.0, 1.0, 1.0, 1.0)
}
SubShader
{
Tags { "RenderType"="Opaque" }
Pass
{
Name "FORWARD"
Tags { "LightMode"="ForwardBase" }
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "UnityCG.cginc"
// Texture
uniform sampler2D _MainTex;
uniform sampler2D _MaskTex;
uniform sampler2D _Lightmap;
uniform float _MetalDarken;
// MainLight
uniform float _MainLightOn;
uniform float3 _MainLightCol;
uniform float4 _HalfShadowCol;
uniform float4 _SpecParams;
// MainLightGI
uniform float _MainLightGIOn;
uniform float _GIInt;
uniform float _GIPow;
uniform float3 _GICol;
// SkyLight
uniform float _SkyLightOn;
uniform samplerCUBE _SkyCube;
uniform float _SkyLightInt;
// EnvReflect
uniform float _EnvReflectOn;
uniform samplerCUBE _EnvCube;
uniform float4 _EnvReflectParams;
uniform float _FresnelPow;
// EmitLight
uniform float _EmitLightOn;
uniform float3 _EmissionCol;
// 输入结构
struct VertexInput
{
float4 vertex : POSITION; // 顶点信息 Get✔
float2 uv0 : TEXCOORD0; // UV信息 Get✔
float2 uv1 : TEXCOORD1; // UV信息 Get✔
float4 normal : NORMAL; // 法线信息 Get✔
float4 tangent : TANGENT; // 切线信息 Get✔
};
// 输出结构
struct VertexOutput
{
float4 pos : SV_POSITION; // 屏幕顶点位置
float4 uvs : TEXCOORD0; // UV0
float4 posWS : TEXCOORD1; // 世界空间顶点位置
float3 nDirWS : TEXCOORD2; // 世界空间法线方向
float3 tDirWS : TEXCOORD3; // 世界空间切线方向
float3 bDirWS : TEXCOORD4; // 世界空间副切线方向
};
// 输入结构>>>顶点Shader>>>输出结构
VertexOutput vert (VertexInput v)
{
VertexOutput o = (VertexOutput)0; // 新建输出结构
o.pos = UnityObjectToClipPos( v.vertex ); // 顶点位置 OS>CS
o.uvs = float4(v.uv0, v.uv1); // 传递UV
o.posWS = mul(unity_ObjectToWorld, v.vertex); // 顶点位置 OS>WS
o.nDirWS = UnityObjectToWorldNormal(v.normal); // 法线方向 OS>WS
o.tDirWS = normalize(mul(unity_ObjectToWorld, float4(v.tangent.xyz, 0.0)).xyz); // 切线方向 OS>WS
o.bDirWS = normalize(cross(o.nDirWS, o.tDirWS) * v.tangent.w); // 副切线方向
return o; // 返回输出结构
}
// 法线信息解码方法
float3 DecodeNormal(float2 maskXY)
{
float2 nDirTSxy = maskXY * 2.0 - 1.0;
float nDirTSz = sqrt(1.0 - nDirTSxy.x * nDirTSxy.x + nDirTSxy.y * nDirTSxy.y);
return float3(nDirTSxy, nDirTSz);
}
// 输出结构>>>像素
float4 frag(VertexOutput i) : COLOR
{
// 采样纹理2D
float3 var_MainTex = tex2D(_MainTex, i.uvs.xy).rgb;
float4 var_MaskTex = tex2D(_MaskTex, i.uvs.xy);
float4 var_LightMap = tex2D(_Lightmap, i.uvs.zw);
// 向量准备
float3 nDirTS = DecodeNormal(var_MaskTex.zw);
float3x3 TBN = float3x3(i.tDirWS, i.bDirWS, i.nDirWS);
float3 nDirWS = normalize(mul(nDirTS, TBN));
float3 vDirWS = normalize(_WorldSpaceCameraPos.xyz - i.posWS);
float3 vrDirWS = reflect(-vDirWS, nDirWS);
float3 lDirWS = _WorldSpaceLightPos0.xyz;
float3 lrDirWS = reflect(-lDirWS, nDirWS);
// 中间量准备
float ndotl = dot(nDirWS, lDirWS);
float ndotv = dot(nDirWS, vDirWS);
float vdotr = dot(vDirWS, lrDirWS);
// 提取表面信息
float occlusion = var_MaskTex.r;
float matMask = var_MaskTex.g;
float3 diffCol = var_MainTex.rgb * lerp(1.0, _MetalDarken, pow(matMask, 5.0));
float specPow = max(1.0, lerp(_SpecParams.x, _SpecParams.z, matMask));
float specInt = max(0.0, lerp(_SpecParams.y, _SpecParams.w, matMask));
float reflectMip = clamp(lerp(_EnvReflectParams.x, _EnvReflectParams.z, matMask), 0.0, 7.0);
float reflectInt = max(0.0, lerp(_EnvReflectParams.y, _EnvReflectParams.w, matMask));
float fresnel = lerp(pow(1.0 - max(0.0, ndotv), _FresnelPow), 1.0, matMask);
// 提取光照信息
float skyLightOcc = var_LightMap.r;
float emitLightingInt = var_LightMap.g;
float mainLightGIInt = pow(var_LightMap.b, _GIPow);
float mainLightShadow = var_LightMap.a;
// 采样纹理Cube
float3 var_SkyCube = texCUBElod(_SkyCube, float4(vrDirWS, 7.0)).rgb;
float3 var_EnvCube = texCUBElod(_EnvCube, float4(vrDirWS, reflectMip)).rgb;
// 光照模型
// MainLight
// Diff
float3 halfShadowCol = lerp(_HalfShadowCol.rgb, _MainLightCol, mainLightShadow);
float3 mainLightCol = lerp(_MainLightCol, halfShadowCol, _HalfShadowCol.a) * mainLightShadow;
float3 mainLightDiff = diffCol * mainLightCol * max(0.0, ndotl);
// Spec
float3 mainLightSpec = mainLightCol * pow(max(0.0, vdotr), specPow) * specInt;
// GI
float3 mainLightGI = _GICol * occlusion * mainLightGIInt * _GIInt;
// 混合
float3 mainLight = (mainLightDiff + mainLightSpec + mainLightGI * _MainLightGIOn) * _MainLightOn;
// OtherLight
// Diff
float3 skyLightDiff = diffCol * var_SkyCube * _SkyLightInt * skyLightOcc * occlusion;
float3 emitLightDiff = diffCol * _EmissionCol * emitLightingInt * occlusion;
// Spec
float3 envLightSpec = var_EnvCube * reflectInt * fresnel * occlusion;
// 混合
float3 OtherLight = skyLightDiff * _SkyLightOn + emitLightDiff * _EmitLightOn + envLightSpec * _EnvReflectOn;
// 返回值
float3 finalRGB = mainLight + OtherLight;
return float4(finalRGB, 1.0);
}
ENDCG
}
}
}Shader "AP01/L23/EmitLight"
{
Properties
{
_MainTex ("颜色纹理", 2D) = "white" {}
[HDR]_EmitCol ("自发光颜色", Color) = (1.0, 1.0, 1.0, 1.0)
}
SubShader
{
Tags
{
"Queue"="Transparent" // 调整渲染顺序
"RenderType"="Transparent" // 对应改为Cutout
"ForceNoShadowCasting"="True" // 关闭阴影投射
}
Pass
{
Name "FORWARD"
Tags { "LightMode"="ForwardBase" }
Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha // 修改混合方式One/SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "UnityCG.cginc"
// 输入参数
uniform sampler2D _MainTex;
uniform float3 _EmitCol;
// 输入结构
struct VertexInput
{
float4 vertex : POSITION; // 顶点位置 总是必要
float2 uv : TEXCOORD0; // UV信息 采样贴图用
};
// 输出结构
struct VertexOutput
{
float4 pos : SV_POSITION; // 顶点位置 总是必要
float2 uv : TEXCOORD0; // UV信息 采样贴图用
};
// 输入结构>>>顶点Shader>>>输出结构
VertexOutput vert (VertexInput v)
{
VertexOutput o = (VertexOutput)0;
o.pos = UnityObjectToClipPos( v.vertex); // 顶点位置 OS>CS
o.uv = v.uv; // UV信息
return o;
}
// 输出结构>>>像素
float4 frag(VertexOutput i) : COLOR
{
float4 var_MainTex = tex2D(_MainTex, i.uv).r;
float3 finalRGB = var_MainTex.rgb * _EmitCol;
float opacity = var_MainTex.a;
return half4(finalRGB, opacity);
}
ENDCG
}
}
}
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