Unity中光照与阴影优化方法

# 1. 光照基础与优化原理**

光照是计算机图形学中模拟真实世界光照效果的关键技术。它赋予虚拟场景真实感和深度感，影响着场景的视觉效果和玩家体验。光照优化旨在在保证视觉质量的前提下，提升渲染性能和降低计算成本。

光照优化遵循以下基本原理：

* **减少光源数量：**尽可能减少场景中的光源数量，只保留必要的照明。
* **优化光源类型：**选择合适的灯光类型，如点光源、聚光灯或环境光，以满足场景的照明需求。
* **利用光照贴图：**将动态光照烘焙成静态光照贴图，减少实时计算开销。
* **优化阴影：**使用阴影贴图或阴影映射等技术，优化阴影的生成和渲染。
* **平衡光照和阴影：**调整光照和阴影的强度和质量，以获得最佳的视觉效果和性能。

# 2. 光照类型与优化策略

### 2.1 实时光照优化

#### 2.1.1 光照贴图

**定义：**光照贴图是一种预计算光照信息并存储在纹理贴图中的技术。它可以快速、高效地模拟动态光源对场景的影响。

**优点：**

- 实时渲染，无延迟
- 适用于移动设备和低端硬件
- 可以处理复杂的场景和动态光源

**优化策略：**

- **选择合适的贴图尺寸：**贴图尺寸越大，存储的信息越多，但渲染成本也更高。根据场景大小和复杂度选择合适的尺寸。
- **优化贴图生成设置：**调整光照贴图烘焙设置，如光照贴图分辨率、光照采样数量等，以平衡质量和性能。
- **使用光照贴图LOD：**对于大型场景，使用光照贴图LOD（细节级别）可以根据距离动态调整贴图分辨率，从而优化性能。

#### 2.1.2 光照烘焙

**定义：**光照烘焙是一种预先计算场景中所有光照信息并存储在光照贴图中的技术。它可以生成高质量的光照效果，但计算成本较高。

**优点：**

- 产生高质量的光照效果
- 适用于复杂场景和静态光源
- 可以处理间接光照和全局光照

**优化策略：**

- **选择合适的烘焙算法：**不同的烘焙算法具有不同的质量和性能权衡。根据场景需求选择合适的算法。
- **优化烘焙设置：**调整烘焙设置，如光照采样数量、烘焙分辨率等，以平衡质量和性能。
- **使用光照探针：**光照探针可以存储烘焙后的光照信息，并用于实时渲染中，从而减少烘焙场景的开销。

### 2.2 全局光照优化

#### 2.2.1 光照探针

**定义：**光照探针是一种存储场景中特定位置光照信息的点。它们可以在运行时用于实时渲染，从而模拟全局光照效果。

**优点：**

- 提供全局光照效果
- 适用于复杂场景和动态光源
- 可以处理间接光照和反射光照

**优化策略：**

- **放置光照探针：**光照探针的放置位置至关重要。根据场景的几何形状和光照分布合理放置探针。
- **调整探针半径：**探针半径决定了它影响的区域大小。根据场景的规模和细节调整半径。
- **使用探针LOD：**对于大型场景，使用探针LOD可以根据距离动态调整探针半径，从而优化性能。

#### 2.2.2