Unity3D技術(shù)之Graphics Features線性照明(僅限專業(yè)版)淺析

1、. 線性照明（僅限專業(yè)版）概述線性照明指在所有輸入呈線性的情況下照亮場景的過程。通常，存在將伽瑪預(yù)先應(yīng)用到其中的紋理，這表示，紋理在材質(zhì)中進(jìn)行采樣時(shí)，呈非線性。如果這些紋理用于標(biāo)準(zhǔn)照明方程式，將導(dǎo)致方程式結(jié)果不正確，因?yàn)轭A(yù)計(jì)所有輸入在使用前都呈線性。線性照明指確保著色器的輸入和輸出都使用正確的色彩空間的過程，它可提高照明的準(zhǔn)確性。       現(xiàn)有（伽瑪）管道在現(xiàn)有渲染管道中，所有顏色和紋理都在伽瑪空間中采樣，也就是說，在著色器使用圖像或顏色之前，伽瑪校正不會從其中移除。由于這一原因，著色器中的輸入位于伽瑪空間，但在照明方程式使用這些輸入時(shí)，均

2、視其位于線性空間中，最終未將伽瑪校正應(yīng)用到最終像素。大部分時(shí)候，上述現(xiàn)象看似合理，因?yàn)閮煞N錯誤從某種程度相互抵消。但這是不正確的。       線性照明管道如果啟用線性照明，則會提供著色器工程的輸入，其中的伽瑪校正已移除。如果您位于線性空間中，則會以隱性方式將此轉(zhuǎn)換應(yīng)用到顏色。使用硬件 sRGB 讀取進(jìn)行紋理采樣，依次向伽瑪空間和圖形硬件的樣本上提供源紋理，然后自動轉(zhuǎn)換結(jié)果。然后向著色器提供這些輸入，照明會照常運(yùn)行。然后，程序會將所得的值寫入到幀緩沖區(qū)。此值將進(jìn)行伽瑪校正并寫入到幀緩沖區(qū)，或留在線性空間中以備將來進(jìn)行伽瑪校正；這取決于當(dāng)前的渲染配置。&#

3、160;      線性照明與伽瑪照明之間的區(qū)別使用線性照明時(shí)，照明方程式的輸入值不同于伽瑪空間中的值。這表示，光線到達(dá)表面時(shí)形成的感應(yīng)曲線不同于現(xiàn)有 Unity 渲染管道形成的感應(yīng)曲線。       燈光衰減遠(yuǎn)距離和普通基于照明的衰減有兩種變化方式。首先，在線性模式中渲染時(shí)，執(zhí)行的額外伽瑪校正將擴(kuò)大燈光半徑。其次，這也將導(dǎo)致照明邊緣更加銳化。這可更準(zhǔn)確地模仿表面的照明亮度衰減。 線性亮度感應(yīng)使用伽瑪空間照明時(shí)，向著色器提供的顏色和紋理含有其中應(yīng)用的伽瑪校正。將其用于著色器時(shí)，高亮度的顏色實(shí)際上比線性照明的亮度更大

4、。這表示，隨著光線亮度增加，表面會以非線性方式變亮。這將導(dǎo)致許多位置的光線過亮，還會使得模型和場景呈褪色狀。使用線性照明時(shí)，隨著照明亮度的增加，但表面的感應(yīng)仍呈線性。這可令表面的著色更具真實(shí)感，并極大地美化表面的色感應(yīng)效果。3.0Lee Perry-Smith 的 Infinite 三維頭部掃描 (Head Scan) 獲得了 Creative Commons Attribution 3.0 Unported License 許可。       線性空間與伽瑪空間混合在幀緩沖區(qū)執(zhí)行混合時(shí)，色彩空間或幀緩沖區(qū)中也會進(jìn)行混合。使用伽瑪渲染則表示，非線性顏色混

5、合在一起。這種說法不正確。使用線性空間渲染時(shí)，線性空間中會進(jìn)行混合，這種說法是正確的，并且會生成預(yù)期的結(jié)果。文章出處：（狗刨學(xué)習(xí)網(wǎng)）使用線性照明線性照明可改變已渲染場景的外觀。如果您制作一個(gè)線性照明工程，更改伽瑪照明后，其外觀很可能會改變。因此，如果從伽瑪照明切換至線性照明，可能需要花一段時(shí)間更新工程，使其外觀和切換之前一樣美觀。一般說來，在 Unity 中啟用線性照明非常簡單。您需要在每個(gè)工程中啟用此功能，并在播放器設(shè)置 (Player Settings) 中依次選擇編輯 (Edit) -> 工程設(shè)置 (Project Settings) -> 播放器 (Player) ->

6、; 其他設(shè)置 (Other Settings) 進(jìn)行設(shè)置。光照貼圖使用線性照明時(shí)，所有照明和紋理都呈線性，這表示傳遞至光照貼圖的值也需要修改。在線性照明和伽瑪照明之間切換或返回時(shí)，需要重新烘焙光照貼圖。Unity 光照貼圖界面將在光照貼圖位于錯誤的色彩空間時(shí)發(fā)出警告。支持的平臺并非所有平臺都支持線性渲染。目前支持此功能的目標(biāo)發(fā)布平臺有：· Windows & Mac（編輯器、standalone、網(wǎng)頁播放器）· Xbox 360· PlayStation 3       盡管這些目標(biāo)平臺支持線性照明，但不能保證設(shè)備上

7、的圖形硬件可以正確渲染場景。您可通過查看 QualitySettings.desiredColorSpace 和 QualitySettings.activeColorSpace 檢查所需的色彩空間和目前支持的色彩空間，如果所需的色彩空間為線性，但可用的色彩空間為伽瑪，則播放器會退回至伽瑪空間。這可用于顯示警告框，告知用戶應(yīng)用程序無法正確顯示，或強(qiáng)制退出播放器。       線性和非 HDR不使用 HDR 時(shí)，則使用支持 sRGB 讀取和 sRGB 寫入（灰度 (Degamma) 用于讀取，伽瑪 (Gamma) 用于寫入）的特殊類型的幀緩沖區(qū)。這表示，幀

8、緩沖區(qū)的值如紋理一樣進(jìn)行了伽瑪校正。將此幀緩沖區(qū)用于混合紋理或綁定為紋理時(shí)，程序會先使用伽瑪，再用值移除伽瑪。將這些緩沖區(qū)寫入至正在寫入的值時(shí)，其將從線性空間切換至伽瑪空間。如果在線性模式中進(jìn)行渲染，則所有后期處理效果會啟用 sRGB 讀取和寫入功能來創(chuàng)建其源緩沖區(qū)和目標(biāo)緩沖區(qū)，并在線性空間中進(jìn)行后期處理和后期處理混合。       線性和 HDR使用 HDR 時(shí)，渲染會在浮點(diǎn)緩沖區(qū)進(jìn)行。這些緩沖區(qū)的分辨率足夠高，無論何時(shí)訪問緩沖區(qū)，都無需在伽瑪空間之間來回轉(zhuǎn)換，這表示在線性模式中渲染時(shí)，使用的目標(biāo)渲染將把顏色存儲于線性空間中。這意味著，將在線性空間中以隱性方式執(zhí)行所有混合和后期處理效果。后臺緩沖區(qū)寫入時(shí)，將應(yīng)用伽瑪校正。       GUI 和線性制作的紋理渲染 Unity GUI 時(shí)，我們不會在線性空間中執(zhí)行渲染。這表示，GUI 紋理不應(yīng)在讀取時(shí)移除其伽瑪。這可通過兩種方法實(shí)現(xiàn)。· 在紋理導(dǎo)入程序中將紋理類型設(shè)為 GUI· 在高級紋理導(dǎo)入程序中勾選“帶通 sRGB 采樣 (Bypass sRGB Samp