3D游戏关卡制作案例教程（二）之灯光布置与阴影设置

（7）灯光布置

确保地编场景里面的物件没有穿帮或悬浮等问题。如果发现要及时的修复，因为修改需要花费时间，而我们辛辛苦苦配置好的灯光，再开高配渲染可能需半天甚至更长时间，如果再发现有模型问题的话，我们还得重新来一遍，所以要多次检查，确保场景无误是很重要的。

在确定好模型方面没有问题了，就可以和艺术总监一起商量整个场景的风格、配色、光影……等等，然后快速的出几套简单的效果图Demo，一起来确定最后的方案。

在给本案例打光之前我们先来学习一些光影的知识：我们把游戏场景分为室外和室内两种。

室外的大场景一般是由自然光线构成，自然光具有各种各样的类型，并且它们之间区别非常之大。虽说自然光的光源都是太阳，但在不同时间和不同的天气情况下阳光表现出许多不同的特性，或软或硬、或冷或暖，使这种单一的光源变化出许多的形态，还有晚上的月光，同时更多的还有些人工照明。当然在一些奇幻的场景里灯光的颜色和正常情况下有一定的区别了，为突出场景的奇幻性，灯光的色彩一般会增强饱和度，让每一个区域的色彩对比更明显一些。

室内的场景，比如说宫殿、房屋内、山洞等，这些场景为了突出各自的特色更多的就是人工光照明了，这时一个灯光师的经验就很重要了，多看一些优秀的CG作品，观察现实当中夜晚灯光的一些细节会让你有更多的灵感！最好做到在没有打灯之前，你大脑里就已经有了整个场景在丰富灯光下的景象，在布置灯光的时候也是遵从整体到局部，一步步到最终理想的画面。室内灯光一般比较多，建议同类灯光用关联复制的方法，这样修改起来很方便。

室内光线与室外光线有很多性质上的不同，最大的不同是室内光线总是伴随着光线强度与发散距离成反比的现象，简单说就是所有人造光线都会有光线强度逐渐减弱的现象。人类掌控之下的光源还有另一个特殊之处，那就是它们总是为了满足人们的某种目的和需要服务的，这也是一个游戏灯光师必须做到的，我们要为这个游戏场景打出漂亮而且还符合游戏故事背景的灯光，烘托出这个场景的特定氛围！

在游戏里还有一种特殊的光照，那就是功能性光照，比如说一条路的指引、传送点的亮光或者一棵很奇异的树的自发光等。

另外还有一种情况属于混合照明，自然光和人造光并存于环境中，黄昏和夜晚时尤为常见。它们常带来色彩和强度有意思的组合，特别是当自然光的蓝色和钨丝灯或火焰的橙色这一组互补色共同出现时效果更有趣，也是本人比较热衷的配色方案！

在对一个场景进行打灯光的同时，还有一个非常重要的元素——阴影！这是我们在最初的设计时就应该考虑进去的东西。通常有两种形式的阴影：轮廓阴影和投射阴影。轮廓阴影是物体表面上光源的光线无法到达的背阴处。而投射阴影即是我们一般理解的影子，它是当物体处于光源和某一表面之间时，在处于其后方表面上投下的阴影。阴影在整个场景中起到了很重要的作用，它能带来现实感，也能勾勒出物体的轮廓，还能塑造戏剧性和悬疑的效果。所以在为一个场景设计灯光方案的时候，阴影同样需要和灯光一样重要的元素考虑进去！

本案例是一个秋季的氛围，主色调是偏黄的暖色调，白天的光影效果。根据以上氛围，先打一个主光，参数如下图：

注意：主光的作用是把场景的大色调，光影方向确定好，记住主光的影子开启，影子类型一般会选择Hard Shadows，因为烘焙会让影子边缘柔化。

现在可以看到，场景的光影效果出来了，但是阴影部分太暗，所以这个时候我们需要为场景打一盏补光，参数如下图：

注意：辅光的作用是把场景的暗部照亮，不让场景死黑，记辅主光的影子开是关闭的。

当主光和辅光确定好之后，就可以根据场景里面的一些特殊物件进行打补光，比如火堆、火盆，发光的植物、河流的反光等等，补光的作用是增强场景的氛围感。如下图：

注意：补光的作用是增强场景的氛围感，但是不能破坏了大的光影效果，补光的数量不限，因为最后我们都会把灯光信息烘焙成灯光贴图。

Unity的灯光系统是引擎很重要的组成部分，接下来我们就来学习灯光系统及其各项参数：

Unity3D中的直接照明主要来源于各种灯光物体，而灯光物体本质上是空物体加上灯光组件。直接照明可以产生阴影，但光线不会反射、也不会折射，但可以穿透半透明材质物体。

灯光类型（Lights）

Unity3D中默认可以创建这么几种灯光：平行光、点光源、聚光灯、面积光，另外还可以创建两种探针（Probe）：反射探针（Reflection Probe）和光照探针组（Light Probe Group）。如下图：

平行光

平行光通常用来做阳光，Unity3D新建场景后会默认在场景中放置一盏平行光。平行光不会衰减。平行光的参数。如下图：

1、Type：灯光类型，所有类型的灯光其实都共用一个组件，本质上是一样的。

2、Color：灯光颜色

3、Mode：灯光照明模式，每种模式对应Lighting面板中的一组设定。

（1）Realtime：对应Realtime Lighting

（2）Mixed：对应Mixed Lighting

（3）Baked：对应Lightmapping Setting

Realtime Lighting是新出现的一种烘焙光照技术，它并不像传统的烘焙技术一样直接烘焙间接光照颜色和亮度信息到光照贴图上，而是烘焙物体和物体之间的关系信息，比如A面对B面有漫反射效果，B面对C面有漫反射效果等等。这样一来，只要物体之间的关系不变（也就是所有的静态物体都不移动位置），就不需要重新烘焙，从而使得我们可以在场景中随意运用动态光源（dynamic lights）。而传统的Lightmapping光照贴图方式则不支持动态光源效果（改变光源不会改变场景光照）。Realtime Lighting比Lightmapping要更耗费系统资源，所以在手游场景的制作中，一般不考虑使用Realtime Lighting。

1、Intensity：灯光强度。

2、Indirect Multiplier：在计算该灯光所产生的间接光照时的强度倍乘。

3、Shadow Type：阴影贴图的类型。

（1）No Shadows：无阴影贴图。

（2）Hard Shadows：硬阴影贴图。

•Soft Shadows：光滑阴影边缘（也就是阴影模糊效果）。

•Baked Shadow Angle：烘焙阴影的角度。

•Realtime Shadows Strength：实时阴影强度。

•Resolution：阴影贴图分辨率。

•Bias：阴影偏移，通常适当增加这个值来修正一些阴影的artifact。

•Normal Bias：法线偏移，通常适当减少这个值来修正一些阴影的artifact（不同于Bias的使用场合）。

•Near Plane：阴影剪切平面，对于与摄影机距离小于这个距离的场景物体不产生阴影。

•Cookie：Cookie相当于在灯光上贴黑白图，用来模拟一些阴影效果，比如贴上网格图模拟窗户栅格效果。

•Cookie Size：调整Cookie贴图大小。

•Draw Halo：灯光是否显示辉光，不显示辉光的灯，其自身是看不见的。

•Flare：Flare可以使用一张黑白贴图来模拟灯光在镜头中的“星状辉光”效果。

•Render Mode：渲染模式。

•Culling Mask：剔除遮罩。

点光源、聚光灯、面积光他们的参数和平行光大同小异，在这里就不赘述了。

阴影类型（Shadow）

Unity3D的灯光可以设置不同的阴影类型，分别是：无阴影、硬阴影、软阴影。要注意的是：不论是硬阴影还是软阴影，本质上都是用阴影贴图模拟的阴影效果，而不是真实光照而自然形成的暗色区域。如下图：

灯光上阴影设置部分会随着Mode参数的不同而变化，Realtime Lighting Mode对应的选项很多，而Baked Mode仅对应Baked Shadow Angle一项。

无阴影

灯光不产生阴影，新建场景后默认生成的平行光就是无阴影的。

硬阴影

阴影边缘清晰。

软阴影

阴影边缘柔和，有过渡效果。

（未完待续）