天空盒

游戏中的天空盒是一个包裹整个场景的立方体，可以很好地渲染并展示整个场景环境，在基于 PBR 的工作流中天空盒也可以贡献非常重要的 IBL 环境光照。

开启天空盒

在 层级管理器 中选中场景根节点，然后在 属性检查器 的 Skybox 组件中勾选 Enabled 属性即可开启天空盒。

Enable SkyBox

Skybox 组件属性如下：

属性 说明
Enabled 勾选该项即可开启天空盒
UseIBL 是否使用环境光照，详情请参考下文 使用 IBL 部分的内容。
UseHDR 若勾选该项则开启 HDR（高动态范围），若不勾选该项，则使用 LDR（低动态范围）。详情请参考下文 切换 HDR/LDR 模式 部分的内容。
Envmap 天空盒的环境贴图，TextureCube 类型，具体设置方法可参考下文介绍。
当该属性为空时，天空盒默认使用和显示的是像素贴图
ApplyDiffuseMap 若勾选该项，场景物体将使用更精确的漫反射图来取代默认的半球光照。该项仅在勾选 UseIBL 后显示。详情请参考下文 漫反射照明 部分的内容。
DiffuseMap 勾选 ApplyDiffuseMap 属性后，自动生成的用于高级漫反射的卷积图，不支持手动编辑。该项仅在勾选 UseIBL 后显示。

设置天空盒的环境贴图

开启天空盒之后还需要设置天空盒的环境贴图，用于在场景中产生环境光照。将贴图资源拖拽到 Skybox 组件的 Envmap 属性框中，或者点击 Envmap 属性框后面的箭头按钮选择所需的贴图资源即可。若不设置，则天空盒默认使用和显示的是像素贴图。

天空盒的环境贴图资源支持：

  1. TextureCube 类型的单张贴图，可在 Creator 中设置。

    • Cube Cross 图片

    • PNG 或 HDR 格式的图片

  2. 图片文件形式的 CubeMap（立方体贴图）

  3. 在 Creator 中手动创建的由六张 texture 类型的贴图组合而成的 CubeMap

通过设置 TextureCube 类型的贴图资源

  1. 导入贴图资源，直接将图片资源拖拽到 资源管理器 面板即可。

  2. 选中导入的贴图资源，在右侧的 属性检查器 面板中将 Type 属性设置为 texture cube，然后点击右上角的绿色打钩按钮保存设置。

    设置为 TextureCube

  3. 在 层级管理器 中选中 Scene，然后将设置好的图片资源拖拽到 属性检查器 中 skybox 组件的 Envmap 属性框中：

    设置天空盒的环境贴图

这样子就设置完成了，开发者可以直接在 场景编辑器 中看到设置后的天空盒的环境贴图。若贴图没有正确显示，需要检查 SkyIllum 参数 的值是否太低，或者 修改 Camera 的 Clear Flag。

SkyIllum 参数

在 层级管理器 中选中场景根节点，然后在 属性检查器 的 ambient 组件中即可看到 SkyIllum 参数，默认值为 20000。

若 SkyIllum 参数值设置 太低 可能会导致天空盒的环境贴图无法在 场景编辑器 中正确显示。一般情况下：

  • 当 SkyIllum 参数值小于 300 时，天空盒的环境贴图便无法正常显示。

  • 当 SkyIllum 参数值为 5000 时，效果相当于月夜的光照强度。

修改 Camera 的 Clear Flag

若 场景编辑器 中天空盒的环境贴图已经可以正确显示，但是在项目运行之后仍然没有生效，此时就需要修改 Camera 组件的 ClearFlag 属性为 SKYBOX：

skybox-camera

制作 CubeMap（立方体贴图）

可在 Creator 中手动通过六张普通贴图生成一张立方体贴图，操作步骤如下：

  1. 在 资源管理器 中将准备好的六张贴图资源全部选中，然后在 属性检查器 中将这些贴图资源的 Type 属性批量设置为 texture，并点击右上角的绿色打钩按钮。

    cubeMap-texture-type

  2. 新建 CubeMap 资源。在 资源管理器 中选中要存放 CubeMap 的文件夹，点击左上角的 + 按钮，然后选择 CubeMap 即可。或者也可以右键点击要存放 CubeMap 的文件夹，选择 新建 -> CubeMap。

    create CubeMap

  3. 将刚才设置为 texture 类型的 6 张贴图拖拽到 CubeMap 对应的属性框中，完成后点击右上方的绿色打钩按钮，这样就完成了一张 CubeMap。

    Set CubeMap

    注意：

    1. CubeMap 中未设置贴图的属性框将使用默认资源进行填充。
    2. CubeMap 中的 6 个属性框 不要使用同一张贴图，否则会导致某些平台无法正常显示。

使用 IBL

若勾选 UseIBL 属性，则场景中的物体使用的是天空盒产生的环境照明的镜面反射，同时允许使用更精确的漫反射照明（卷积图）。

若禁用 UseIBL 属性，则场景中的物体只能使用半球光方式的漫反射照明。

漫反射照明

Creator 支持以下两种方式的环境漫反射照明，可通过是否勾选 ApplyDiffuseMap 属性来切换使用，需要注意的是该属性仅在勾选 UseIBL 后显示。

  1. 半球光：不勾选 ApplyDiffuseMap 属性时，使用半球光漫反射。该方式由 Ambient 组件中的 SkyLightingColor 和 GroundLightingColor 属性控制，渲染性能更高，但是细节度不够，照明方向性差。可手动调节，但可能会和环境贴图变得不统一。

    ambient-diffuse

  2. 卷积图：勾选 ApplyDiffuseMap 属性时，使用卷积图漫反射。该方式是高级漫反射，可以正确表达环境贴图产生的漫反射照明，有较好的照明方向性和细节。但 DiffuseMap 属性中的卷积图是自动生成来进行漫反射的，不允许手动编辑。

    apply-diffuseMap

当使用半球光漫反射时，效果如下：

DiffuseMap

当使用卷积图漫反射时，效果如下图。相比上图可以明显看出下图左侧背光面较暗，突出了整体的层次感，明暗对比细节也有较大的提升。

DiffuseMap

通过下面的 GIF 图可以更明显地看到对比：

Compare

注意：

  1. 当更换 Envmap 属性中的环境贴图时，Creator 会自动计算对应的环境光照信息，以及漫反射光照（仅支持图片文件形式的 CubeMap，不包括手动制作的 CubeMap）
  2. 勾选了 UseIBL 属性，但不勾选 ApplyDiffuseMap，使用的是半球光漫反射，效果与不勾选 UseIBL 是一样的。

切换 HDR/LDR 模式

Skybox 组件中的 UseHDR 选项用于切换 HDR/LDR 模式，当勾选时使用 HDR 模式。

use-hdr

  • HDR（High Dynamic Range）：高动态范围，配合 光源的光度学强度 和 相机的曝光参数 可以实现更真实的明暗对比层次。若使用该模式，则所有的光源（包括平行光、点光源、聚光灯等）强度会变成光度学物理单位，环境光立方体贴图应使用 HDR 格式的图片 以提供高动态范围的数据源。

  • LDR（Low Dynamic Range）：低动态范围。若使用该模式，则 光源强度会变成无单位，不再与光度学和相机曝光有任何联系。此模式适用于希望无任何色染的体现原贴图颜色的情景，环境光立方体贴图可使用 PNG 等格式的图片。

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