虚幻引擎4光照与渲染系统详解

本文档是关于虚幻引擎4 (UE4) 的光照系统及其相关功能的深入指南。UE4基于DirectX11渲染管线，提供了革新性的技术，如延迟着色、全局光照、半透明光照处理和后处理效果。以下将详细介绍这些关键知识点： 1. **渲染系统与图像**: - UE4采用了全新的渲染子系统，支持延迟着色技术，与前一代的虚幻引擎3的前置光照方式（Forward Shading）有显著区别。延迟着色让材质通过GBuffers（G-Buffer，光栅化缓冲）存储属性，后续的光照处理在像素级别进行，提高了效率和光照灵活性。 2. **光照与阴影**: - 渲染环境中涉及光照和阴影几何体，以及全局光照系统，它能模拟真实世界中光源对场景的影响，增强沉浸感。同时，设置合适的反射属性有助于提高视觉效果。 3. **材质与着色器**: - 用户可以通过编写自定义着色器控制世界表面的外观，实现丰富的材质效果。这包括调整颜色、粗糙度、金属度等参数。 4. **Cascade Particle Systems**: - 渲染中粒子系统（如烟雾、火焰等）使用矢量场在GPU上进行高效模拟，增强了粒子效果的真实性和动态性。 5. **后处理效果**: - PostProcessEffects是虚幻引擎的一个强大特性，允许在渲染完成后对整个场景应用各种视觉滤镜和特效，如色彩分级、抗锯齿等。 6. **雾效果**: - 模糊的雾效用于渲染世界的气氛和设定环境氛围，增加深度感知和空间感。 7. **性能与调试**: - 提供了性能优化和调试工具，帮助开发者识别并解决可能影响游戏性能的问题，同时考虑如何在保持画质的同时调整游戏的规模和质量。 8. **光照路径**: - UE4支持三种光照路径：完全动态、部分静态和完全静态，每种路径适用于不同场景，平衡了质量和性能需求。 9. **半透明物体**: - 半透明物体的光照处理采用单次着色，确保正确混合，避免使用多遍光照技术导致的问题。此外，它们还能投射阴影到周围非透明物体和自身上。 此文档为UE4光照系统的核心内容提供了详尽的介绍，涵盖了从渲染原理到实践应用的各个方面，对开发人员理解和利用虚幻引擎4的光照技术具有重要价值。无论是为了创建逼真的光影效果，还是优化性能，这份文档都是一个宝贵的资源。