UnityPBR介绍及经验分享课件.pptx

1、Unity PBR介绍及经验分享Outline PBR使用背景知识介绍 Standard Shader代码分析 使用经验及优化分享Background 讨论的实质上是Physically Based Shading 核心：材质在真实物理环境下的反应 不考虑GI/AO/Light/Sun等Background-Concepts 漫反射(Diffusion)&反射(Reflection)金属(导电材料)&非金属(绝缘体)能量守恒 材质不会比入射光更亮 菲涅尔(Fresnel)Background 常见误区 用了PBR我们的画面就会变强 PBR只能用于真实感游戏 PBR非常消耗性能 转PBR是很简单

2、的一个事情 技术只要提供一个Shader就行了 第三方软件里的就是最终效果Background-Advantages 优势 表达能力强，避免Shader爆炸+合并DC 能量守恒，在不同条件下都正确 项目内不同场景环境下复用，甚至项目间复用资源Background-Advantages 优势 IBL提供间接光照，最大限度模拟真实环境下光照条件 让美术更容易制作金属感 美术的职责划分 感性=理性 只需要确保正确，不再需要对好看负责 制作流程进一步拆分，建模/贴图/灯光职责清晰，风格统一Background-PBR vs.Non-PBRBackground-References Basic Theo

3、ry of Physically-based rendering Physically Based Shading in Unity SIGGRAPH 2010 Course:Physically-Based Shading Models in Film and Game Production Sbastien Lagarde PBR 除了工作流，还有什么优势？How to Make Photorealistic PBR MaterialsStandard Shader https:/ builtin_shaders-5.5.0f3Standard Shader-Files DefaultRe

4、sourcesExtra/Standard.shader CGIncludes/UnityStandardCore*.cginc Forward管线Standard Simple为例 禁用_PARALLAXMAP/DIRLIGHTMAP_COMBINED/DIRLIGHTMAP_SEPARATEStandard Shader shader_feature切换功能 ForwardBase Pass 平行光/自发光/lightmap/ForwardAdd Pass 额外光源 一次一个Standard Shader StandardShaderGUI.cs 根据UI切换参数Standard Shad

5、er-Vert77-79 初始化81-85 世界空间/裁剪空间坐标88-92 世界空间法线/视线94-100 切空间109-112 PBR预计算项Vert输出值将插值后传入Frag 常见Shader优化技巧Standard Shader-FragMainLightSimple 获取主光源颜色/方向ndotl 法向量和光源方向点积SHADOW_ATTENUATION 接受阴影Occlusion OCC贴图FragmentGI 全局光照UNITY_APPLY_FOG 硬件雾Standard Shader-UNITY_SETUP_BRDF_INPUTMetallic工作流 输入：金属度+光滑度 sp

6、ecColor=lerp(DielectricSpec,albedo,metallic)diffColor=albedo*lerp(1-DielectricSpec,0,metallic)Specular工作流 输入：高光颜色+光滑度 diffColor=albedo*(1-SpecularStrength(specColor)能量守恒 金属specColor大，diffColor小 非金属反之Standard Shader-FragmentGI250-261 设置变量 光照贴图或环境光263-274 Reflection Probe GPU Gems 3 Chap.19 IBL Sphere

7、 无穷远 Box 本地校正UnityGlobalIllumination GI核心函数Standard Shader-UnityGlobalGI UnityGI_Base ShadeSHPerPixel 即Light Probe Lightmap 读取光照贴图颜色 额外处理Directional 实时光照贴图 UnityGI_IndirectSpecular Box需要矫正反射方向 根据粗糙度取mipmapStandard Shader-BRDF BRDF3_Indirect 间接光的diff/spec处理BRDF3DirectSimple 分为三档，套用不同BRDF近似，处理直接光照UNIT

8、Y_BRDF_GI 处理间接光directional lightmapsEmission 自发光贴图Standard ShaderOptimization-DCC&UnityOptimization-HDR Reflection Probe 高光去哪儿了？HDR Probe vs.LDR ProbeOptimization-Gamma 光的传输是线性 一个场景里的两个光源效果是相加的 RGB值大小代表光强(能量)Optimization-Gamma sRGB值非线性 shader默认的输入输出都是线性的 GPU Gems 3:Chapter 24.The Importance of Being LinearOptimization-Variants shader_feature/multi_compile 打造最小版本ShaderTODO-FALLBACK BRDF换回经典模型 PBR塌陷成经典做法 性能分级 贴图合并：如Occlusion塌陷到Albedo 选择性禁用IBL等TODO-Specular AA Toksvig map http:/