• 带你深度解析虚幻引擎4的照明和阴影知识


    照明是渲染的重要组成部分。有静态光和动态光,它们往往很重并且需要大量计算。今天就让赞奇云工作站带领小伙伴们来学习一下虚幻引擎4中的光照和阴影的知识。

    静态照明

    静态光在编辑器中预先计算并保存在光照贴图中。

    • 〇:良好的性能和质量(取决于光照贴图
    • ✕ : 计算耗时,需要大量内存
    • ❕:每次更改时都需要重新渲染灯光
    • ❕:每个物体都需要一张光照贴图

    什么是光照贴图

    它是虚幻引擎通过称为“lightmass”的计算生成的纹理。您可以使用 World Setting 控制 lightmass 的分辨率。您可以通过在场景中放置“Lightmass Importance Volume”来定义您想要高质量照明的位置。盒子外(体积)的照明质量较低。

    此外,光照贴图的分辨率也会影响内存。您可以在 Optimization Viewmodes > Lightmap Density 中可视化光照贴图的 UV 坐标。
    然后您会发现诸如“考虑到该对象与玩家的距离,该光照贴图的分辨率可能太高”之类的问题。但是,您不必太担心将其设置得完美无缺。

    动态照明

    实时渲染动态光。它使用 G 缓冲区图像并将它们混合以可视化照明。它对非性能有很大影响,因此您需要很好地理解它才能正确使用它。

    • 〇:清晰自然的外观。与静态光不同,它不受对象大小的限制,因为它不需要光照贴图
    • ✕:对性能影响大

    动态阴影

    • ✕:对性能影响大
    • ✕:无光能传递,无全局光照
    • ❕:建议关闭部分灯的Cast Shadow

    1.级联阴影贴图(CSM)

    • 当阴影远离相机时淡入/淡出阴影。
    • ✕:不适合开放世界游戏
    • ❕:仅定向光

    2. 距离场阴影(DF)

    • *默认关闭
    • 〇:出色的性能,为远处的物体积累光照✕:低质量
    • 即使您使用 CSM 淡出阴影,也有一些事情很突出,例如远处的建筑物根本没有阴影。这就是 DF 派上用场的地方。您可以通过在项目设置中搜索“距离”并选中“生成网格距离场”来打开它。

    3. 嵌入阴影(= Per Object Shadow)

    • 即使附近没有适当的光线,您也可以投射高分辨率阴影。
    • 大多数时候它是针对角色的。

    4.投射阴影

    • 不经常使用。适用于小物体,它会在底部接触面上投射阴影。

    5.胶囊阴影

    • 不经常使用。通过使用多边形比真实对象少的对象投射阴影,以低成本在对象下渲染阴影。

    概括

    动态照明本身不会对性能产生巨大影响。阴影更容易成为问题,因为阴影是由像素着色器计算的,像素着色器计算越多,渲染所需的时间就越多。这就是为什么灯的半径越小越好,如果灯不重复太多,性能会提高。像素着色器正在下图中的白线区域内进行计算。如果没有必要,您需要减小半径以最小化成本。

    如果你一开始就不需要阴影,你可以关掉。当您使用大量动态光时,您还需要注意多边形计数。如果不能减少多边形数量,可以使用距离场阴影进行优化。

    轻机动性

    1. 可移动*动态光

    • × 阴影太尖锐,显示多边形线条
    • × 无辐射和无全局照明

    2. Stationary *动静结合

    • 它是通过混合预先计算的静态光和动态光创建的。
    • 〇:更加逼真柔和

    3.静态*静态光

    • 〇:渲染最快

    案例分析

    1:充满光影的房间

    当玩家打开门或进入房间时,使用蓝图启用灯光和阴影。

    2:VR等需要最大性能

    只使用静态灯

    3:需要在游戏中自由变换灯光

    使用动态灯光

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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/XDEMO_/article/details/127889069