概述
Unreal Engine 5引入了先进的光照解决方案，如Lumen，它支持实时全局光照和反射，无需预计算光照贴图或反射捕捉；光线追踪利用GPU硬件加速模拟光的行为；路径追踪则提供最逼真的光照效果但需要更多的渲染时间。这三种光照类型各有特点，适用于不同的项目需求，比如游戏开发、建筑可视化和电影制作等领域。
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光照类型介绍
- Lumen：作为默认选择，Lumen是一种实时全局光照与反射系统，允许动态改变场景光照，无需像以前那样计算光照贴图和反射捕捉。它可以在没有光线追踪加速的情况下工作，非常适合游戏和交互场景。
- 光线追踪：这是一种通过模拟光从光源到摄像机的路径，以物理精度建模光行为的照明方法。需要RTX系列显卡的支持，适合那些需要平衡真实感和实时性能的项目。
- 路径追踪：模仿现实生活中光的行为，考虑光与表面的互动。虽然渲染时间较长，但它适用于需要高质量视觉表现的领域，如建筑、广告和电影制作。
Lumen的具体应用
- 封闭几何体的重要性：Lumen最适合封闭几何体，这意味着模型不应该有开放的边缘，以确保正确的阴影和反射。Lumen处理间接光照，考虑反射和散射的光。发光材质可以发出光线，因此可以用作额外的光源。
- 光源类型：Unreal中有定向光（Directional Light）、天光（Sky Light）、点光源（Point Lights）、聚光灯（Spot Light）和矩形光源（Rectangle Light）。每种光源都有其独特的特性和应用场景，例如定向光用于模拟太阳光，天光为内外场景模拟反射光，点光源向所有方向均匀发射光线，聚光灯产生锥形的定向光，矩形光源从矩形区域发射光线，特别适合创建柔和的重点照明。
光源移动性
- 静态光源：在场景编译后颜色不会改变，通常用于不需要变动的光源。
- 固定光源：光源位置不变，但亮度和颜色可以在实时中调整，适合需要一些灵活性但又不完全动态的场景。
- 可移动光源：完全动态的光源，可以实时移动并改变亮度、颜色和方向，适用于频繁变化的场景元素。
项目设置与性能优化
- DirectX 12 和 SM6 着色器模型：确保启用了DirectX 12版本和SM6着色器模型，这是为了充分利用现代GPU的能力，包括光线追踪等功能。
- 全局光照与反射方法：配置全局光照方法为Lumen，并启用硬件光线追踪选项。对于反射，可以选择命中点照明（Hit Lighting for Reflections）来提高质量，同时也可以开启高质量半透明反射（High Quality Translucency Reflections）以增强玻璃、水等材质的效果。
- Mega Lights 技术：此功能显著增加了场景中带阴影的动态光源数量，提升了光照的真实感和复杂度。
光源类型和设置
- 强度与颜色：调节光源的力量和颜色，影响场景的整体氛围。
- 半径参数：关注半径（Attention Radius）控制光照范围及反射可见度；光源半径（Source Radius）和软光源半径（Soft Source Radius）分别影响阴影的柔和度和光斑模糊程度；光源长度（Source Length）可用于创建线性光源。
- 特殊效果：使用光源材质（Light Function Material）添加动态效果，如阴影、图案或表面上的动画，还可以通过自定义材质实现云影效果。
全局光照设置
- 环境光混合器：方便地添加天光、定向光、天空大气、体积云和高度雾，调整它们的主要设置以匹配场景需求。
- 定向光特性：除了基本的光强和颜色设置外，还有间接光照强度、半透明光照效果、光束遮挡和辉光等高级选项。
- 天空大气与体积云：创建真实的天空和大气效果，如光散射、彩色日落、日出以及与光源的交互。体积云系统用于创建三维云，这些云看起来逼真并与光照和其他效果互动。
- 指数高度雾与屏幕空间雾散射插件：添加大气雾和平滑过渡，改善光散射效果，使结果更加自然。
后期处理体积
- 无限范围非绑定：确保后期处理应用于整个场景，而不论体积的大小。
- 曝光补偿：手动调整曝光补偿值以控制场景亮度，通常这个值在8到11之间。
- Lumen质量设置：提高场景光照质量和细节，最终聚集质量和更新速度等参数，以获得更好的视觉效果。
- 高清晰度反射于透明表面：增强半透明物体上的反射效果，如水和玻璃。
- 降噪器与最大反弹次数：在路径追踪中，增加最大反弹次数和样本数以减少噪点，同时启用降噪器。
总结
总结了Unreal Engine 5中光照设置的核心要点，强调了理解不同光照类型及其配置对于创建高质量游戏和交互式体验的重要性。鼓励读者根据自身项目的具体要求灵活运用所学知识，不断实验以找到最适合的解决方案。最后，提醒大家关注官方文档和技术社区，以便获取最新的技术支持和灵感来源。
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