这篇文章是基于最近听的Unity官方的一个名叫《Unity 2018 Progressive Lightmapper功能介绍》的直播：直播地址，录播地址。不过说实话，关于progressive lightmapper暂时没有给我太大惊喜，目前看到最大的进步就是2018之后可以使用N卡利用GPU烘焙 lightmapper，其他的都是一些小的改动。具体如下：
Shader中的计算默认不考虑间接光（PBR会使用的是假的间接光），所以想有间接光，要么就使用Baked GI，要么就使用Realtime GI，Realtime GI效果比较好（因为随着光照的变化可以实时变换，但是对性能影响很大），所以手机中基本都使用Baked GI。所以为了使得场景中能有间接光的效果，让场景更加真实的表现，那么需要使用lightmap。特别是场景中光照比较多的情况，多盏实时光会导致严重的性能问题。
Unity 5.6推出了Progressive Lightmapper渐进光照贴图，然后在2018中正式投入使用。（2018中还会推出GPU 渐进光照贴图 烘焙，可以提升烘焙速度）
下面，就通过对三种全局光照模式（ Realtime GI、Baked GI、Mix GI）的介绍，对GI的基本概念进行梳理，重点还是将介绍烘焙的全局光照模式。
在介绍烘焙的全局光照模式中，主要介绍progressive lightmapper、light probe以及reflection probe的基本概念。
最后再聊Mix的光照模式，包含Baked Indirect，ShadowMask，Subtractive三种。
RealTimeGI
当Light为realtime，且LightSetting中RealtimeGI没有打开的时候（Mix Lighting中的Baked GI也关闭），然后把之前Bake的数据clear掉，这个时候就没有GI，没有间接光了，场景会比较暗。如果打开LightSetting中的RealtimeGI，然后再选择Generate Lighting（这个时候会预计算实时GI所需要的信息，预计算的方法如下图，是预先计算了表面到表面之间间接光照的路径，这样的话效果最好，因为随着光照亮度的调节，甚至通过Indirect Multiplier属性的调节（可以通过SceneView的Realtime GI模块的Indirect选项，可以看到间接光照的效果），可以控制间接光照的影响程度，效果可以立即反应出来。但是会有一个问题，因为它的这个预计算是通过分帧计算的，所以不适合快速变化的光源），就可以得到实时光照的效果，也就是有了间接光照（包括人物身上）。实时光照的全局GI虽然效果最好，但是计算量太大了，所以适合中高端的平台，比如PC或者Console。Engliten最擅长的就是实时GI。
BakedGI
通过LightExplorer可以设置当前打开的light的选项，比如切换realtime/baked/mixed。BakedGI的开关在light setting的Mix Lighting中的Baked GI。然后在lightmappingsetting中设置lightmapper，可以选择engliten或者progressive，engliten擅长实时GI，progressive的优势在于优先烘焙sceneview中可见部分的lightmap，并可以实时看到，这是progressive在工作流上的一个改进。选择progressive的时候就可以看到可以勾选proritize view，勾选上后就会优先烘焙SceneView中看到的场景区域。
在Unity2018中，可以在sceneview中选择Baked GI中模块的UV Charts，然后可以看到每个物件的UV Charts，然后对应Lightsetting中的Object Map中的Baked UV Chart模块，就可以看到每个物件在lightmap中所占的大小，在Sceneview中UV Chart上的棋盘格一样的小方块，也就对应了lightmap中的一个像素（通过修改），通过sceneview的这个UV chart视图，就可以看出该物件对应lightmap的分辨率是否合适。
看下Lightmap Settings中的其他参数Direct Samples和Indirect Samples，因为progressive lightmapper是基于光线追踪的光照系统，所以这两个sample是用于指定每个纹理像素中会发射出光线的数量，数量少了就会产生噪音，数量多了噪音就少了。通过sceneview的Baked Lightmap可以看到当前lightmap（也就可以看到噪点）。
下面看Lightmap Settings中的参数lightmap resolution，这个选项代表着每个单元物件所对应的lightmap的纹理像素数量，这个数值越大，lightmap计算的越慢，计算出来的lightmap质量越好。这个属性是全局光照贴图属性设置。其实可以针对每个物件设置不同的~通过MeshRenderer的LightMap Setting中的Scale In Lightmap设置。实时GI也有lightmap，它的分辨率是通过Indirect Resolution设置的。
下面看Lightmap Settings中的参数filtering，类似纹理的filter，是用于进行平滑处理的，可以控制边缘模糊或者尖锐。filter有三种模式：none、auto、advance（高斯、a-trous）。其中 高斯是用于做边缘模糊的，比如阴影就可以显得柔和，而A-trous会让阴影边缘比较尖锐。如下图，但是并非所有的情况都适合高斯模糊，比如下下图，A-trous更适合一些。
下面说2个Lightmap中经常会出现的问题。
第一个是由于一个物件的两个Chart重叠，导致可能会出现的UV Overlap，导致显示不正确。可以通过Sceneview的UV Overlap选项可以清晰的看出Overlap的部位，也可以在Lightsetting的Object map中选择Baked UV Overlap看到lightmap中overlap的部位。避免办法也很简单，需要选择物件对应的FBX的importsetting，勾选generate lightmap uvs，在advanced中设置pack margin，在贴图打包atlas的时候对这个都会比较属性，这个可以增加同一个模型不同chart之间的margin间距，需要注意的是，这里设置的单位并非像素，而是百分比，区别于ligmapsetting中的lightmap padding。设置完毕后需要重新烘焙lightmap。然后在Sceneview的UV Overlap选项中就看不到overlap了，在Lightsetting的Object map中选择Baked UV Overlap就可以看到该物件的不同chart有了间隙。当然这样也增加了lightmap的大小，所以需要合理设置。
第二个纹理是出现裂纹，非方形物件的不同chart之间容易出现裂纹/缝隙，如果出现这种问题，就需要打开该物件Mesh renderer的lightmap setting的stitch seams用于修复裂纹。
以上内容说的都是静态物体的lightmap，而动态物件其实是没有baked的光照信息的，所以需要使用lightprobe。可以在动态物件四周布上 lightprobe，然后点击物件，可以看到对其产生影响的lightprobe，并且在probe上可以看到probe接收到的照明信息（包括直接光和间接光）。
Unity还提供了reflection probe，是把该点当做一个视点，然后看到周围世界的样子，并烘焙到一个cubemap上，并可以用到接收reflection probe的物件上。
这种方案是性能最佳的方案。
Mixed GI
Mixed模式指的是：间接光采用烘焙的方式（可以衬托场景的氛围），直接光实时计算以增加材质的真实感，比如表面高光的显示。Mixed模式氛围三种：Baked Indriect、Shadowmask、Subtractive
Baked Indriect只烘焙间接光照，直接光和阴影使用实时计算（不区分静态还是动态）。
ShadowMask：静态对象通过shadowmask从其他静态对象接收阴影，不必考虑阴影距离。来自动态对象的阴影仅能通过阴影距离内的阴影贴图获得。动态对象通过阴影距离内的阴影贴图接受来自其他动态对象的阴影。来自静态对象的阴影仅能通过光照探针获得。对于静态物体，会把直接光照产生的阴影会烘焙到ShadowMask贴图中，但是这个ShadowMask贴图分辨率没有实时影子的ShadowMap的分辨率高。现在，当你同时在动态对象和光照贴图静态对象上使用Shadowmask模式时，你首先可能会发现问题就是，动态对象的阴影（阴影贴图）和来自光照贴图静态对象的烘焙阴影之间的不一致。当前（针对5.6），Unity在运行时仅支持简易版本的PCF阴影，这种阴影很简陋，走近时还可能会出现阴影瑕疵。因此，动态对象是不可能获得软阴影的。与之相比，静态对象则相对较容易获得软阴影。实际上，你通常需要增加分辨率以渲染更多静态对象的阴影，因为你需要更多的纹理像素来定义一张光照贴图上的阴影。只有这样，你才能渲染出与来自动态对象的阴影贴图相近的阴影。动态对象仅会在阴影距离内投射阴影贴图。而静态对象，无论阴影距离为何，仅会投射烘焙阴影。Shadowmask 和Distance Shadowmask两者均可提供实时镜面高光。更详细信息见：
Subtractive：对于静态物体，直接光和间接光以及直接光照产生的阴影都烘焙到光照贴图中，对于动态物体，混合灯光还会为场景中的非静态（动态）游戏对象提供直接光（实时），直接光需要实时计算，可以在静态物件上投射主方向光的阴影，但是仅有单个定向Mix光时它才能正常工作，混合点光源和聚光灯不会在对象上投射任何阴影。缺点：1.与其他模式不同，Subtractive模式的直接光也是烘焙的，因此在这种光照模式中，没有镜面反射。2.没有光照探针，动态对象无法对用于静态对象的光照进行采样，而且更重要的是，它们无法使用遮蔽数据。因此，为了能接收阴影，动态对象需要将来自光照探针的光照进行混合。为了达成更精确的遮蔽，可以为你场景中重要的对象（例如，主要角色）指定光照探针代理体（LPPV）。但是注意，这会带来额外的性能消耗。3.不适用于延迟渲染路径和Linear色彩空间。
虽然并非全部原创，但还是希望转载请注明出处：电子设备中的画家|王烁 于 2018 年 6 月 4 日发表，原文链接(http://geekfaner.com/unity/blog12_LightMap.html)