Unreal Engine 4 光照与阴影深度解析

"该文档详细介绍了Unreal Engine 4中的光照系统，包括光的基本类型、阴影处理、Lightmass以及相关的光照技术，如Lightmap、MeshDistanceField和Indirect Light Cache等。" 在Unreal Engine 4 (UE4)中，光照系统是游戏和虚拟场景真实感的关键组成部分。此文档主要探讨了UE4中光与影的各个方面，以便开发者能够创建更加逼真的环境。 首先，UE4的光源分为两大类：直接光和间接光。直接光是动态的，可实时改变颜色和亮度，通常由Movable和Stationary类型的灯光产生。间接光则是静态的，主要由Static灯光、自发光材质和Stationary灯光经过Lightmass处理后产生，它包括反射效果，尽管动态天光的反射属于直接光。 阴影也有直接光阴影和间接光阴影之分。直接光阴影与光源同步变化，而间接光阴影可以是烘焙后的静态阴影贴图，或由Indirect Light Cache (ILC) 和Visible Light Maps (VLM) 动态生成。阴影的计算速度和质量可以通过MeshDistanceField技术提升，该技术存储了物体表面到最近距离的信息，有助于加速阴影追踪并产生柔和的边缘效果。 Lightmass是UE4中的光照烘焙工具，用于生成静态光照信息。它生成的Lightmap是一个高动态范围(HDR)图像，包含灯光的方向信息。Stationary灯光烘焙完成后还会生成Shadowmap，如果存在Stationary天光，还将有SkyOcclusionMap来记录曲面的弯曲信息。在展开UV时，需要注意MinLightmapResolution和LightmapResolution的关系，以避免光照贴图的像素匹配问题。 Lightmass的其他设置，如LightmassPortals，可以提升Lightmap的质量，而LightScenarios则允许静态光的变化。此外，球形谐波（SH）是一种用于编码非直射光信息的技术，类似于低分辨率的立方体贴图，其精度取决于编码的频带数量。 理解和掌握UE4的光照系统对于创建具有复杂光影效果的沉浸式环境至关重要。通过调整各种光照参数和利用Lightmass、MeshDistanceField和ILC等技术，开发者能够实现更高效且视觉上令人满意的渲染效果。