翻译15 Unity Deferred Lights - 延迟光照
自定义灯光渲染
解码LDR颜色
增长独立Pass渲染光
支持方向光、点光源、聚光灯
手动采样阴影纹理
Unity 5.6.6f1数组
1 Light Shader
在G-Buffers填充完毕后，而后渲染光。本篇先介绍Unity是如何渲染光，以及实现本身Shader的光渲染。在Edit / Project Settings / Graphics 去掉默认的Shader。cookie
1.1 Using a Custom Shader
每一个deferred光都是在一个独立的Pass修改屏幕图像(后处理Image)完成渲染。建立一个Shader而后指定到Built-In shader settingsapp
图1 修改内置的Shader编辑器
1.2 A Second Pass
修改以后，编辑器大量报错.ide
图2 least 2 passes函数
先简单复制第一个Pass解决错误，结果是屏幕内除了天空盒外全部物体被渲染成黑色了。这是由于使用了stencil-buffer。性能
报错的缘由：为何须要第二个Pass？
当HDR禁用时，光照数据会被使用对数编码计算，而后在(第二个)最终的pass解码该数据。因此必需要增长Pass。当禁用HDR时就能调用第二个Pass，但此时天空也变黑了。优化
1.3 Avoiding the Sky
当在LDR（HDR禁用）模式，天空变黑了。这是由于转换过程当中没有正确使用stencil-buffer模板掩码。在第二个Pass中配置：应该只渲染不属于背景的片断，可经过_StencilNonBackground提供适当的模板值。ui
Pass
{
Stencil
{
Ref[_StencilNonBackground]
ReadMask[_StencilNonBackground]
CompBack Equal
CompFront Equal
}
}
1.4 Converting Colors
在第二个Pass的light-buffer转换光照数据，方法就似Fog shader：用输入源的Image UV坐标采样buffer来绘制一个覆盖全屏的quad编码
struct VertexData { float4 vertex : POSITION; float2 uv : TEXCOORD0; }; struct Interpolators { float4 pos : SV_POSITION; float2 uv : TEXCOORD0; }; Interpolators VertexProgram (VertexData v) { Interpolators i; i.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex); i.uv = v.uv; return i; }
该light buffer经过名为_LightBuffer变量提供给Shader
sampler2D _LightBuffer; … float4 FragmentProgram (Interpolators i) : SV_Target { return tex2D(_LightBuffer, i.uv); }
LDR颜色使用指数编码:2-C，使用对数解码-log2C
return -log2(tex2D(_LightBuffer, i.uv));
2 Directional Lights
新增一个cginc文件，引入第一个pass。要把渲染的光照增长到图像上，必须确保不能擦除已渲染的图像，所以改变混合模式要彻底合并源颜色和目标颜色。
Blend One One
也须要全部可能的光照配置shader variants变体，该编译指令：multi_compile_lightpass会建立全部包含的变体。而后再增长一个HDR_ON的指令。
#pragma multi_compile_lightpass #pragma multi_compile _ UNITY_HDR_ON
2.1 G-Buffer UV Coordinates
须要用UV坐标从G-buffers采样，不幸的是，该light pass通道unity不支持提供该坐标。解决办法：从clip-space传递过来，使用ComputeScreenPos函数计算，返回一个float4的齐次坐标。
v2f VertexProgram(appdata v)
{
v2f o;
o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.uv = ComputeScreenPos(o.pos);
return o;
}
而后在fragment就能计算最终的2D坐标。必须在fragment计算。见翻译7
fixed4 FragmentProgram(v2f i) : SV_Target { float2 uv = i.uv.xy / i.uv.w; return 0; }
2.2 World Position
与上篇deferred fog中类似，须要计算从相机到片元的距离：从相机原点发射射线经过片元(给定方向)到达far-plane，而后再用fragment深度缩放射线。用该方法重建片元的世界坐标。
1首先。对于方向光，从quad的四顶点发出的射线做为法向量提供。因此能够经过顶点程序对射线进行插值。
struct VertexData { float4 vertex : POSITION; float3 normal : NORMAL; }; struct Interpolators { float4 pos : SV_POSITION; float4 uv : TEXCOORD0; float3 ray : TEXCOORD1; }; Interpolators VertexProgram (VertexData v) { Interpolators i; i.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex); i.uv = ComputeScreenPos(i.pos); i.ray = v.normal; return i; }
2其次。在fragment函数经过采样_CameraDepthTexture纹理和线性化计算能够获得depth值，相似于deferred fog计算
//Unity提供的声明函数，等于 sampler2D _CameraDepthTexture; 定义在UnityCG UNITY_DECLARE_DEPTH_TEXTURE(_CameraDepthTexture); float4 FragmentProgram (Interpolators i) : SV_Target { float2 uv = i.uv.xy / i.uv.w; float depth = SAMPLE_DEPTH_TEXTURE(_CameraDepthTexture, uv); depth = Linear01Depth(depth); return 0; }
3而后。与deferred fog最大的不一样：fog shader须要射线到达far plane；而本shader的射线只能到达near plane。因此必需要缩放射线以便它能达到far-plane：缩放射线使Z坐标变为1，并与远平面距离相乘。
depth = Linear01Depth(depth);
float3 rayToFarPlane = i.ray * _ProjectionParams.z / i.ray.z;
4再接着。按深度值缩放射线一次获得一个坐标。该射线被定义在视图空间，它是camera的本地空间。所以，射线也以片断在视图空间中的坐标结束。
float3 rayToFarPlane = i.ray * _ProjectionParams.z / i.ray.z;
float3 viewPos = rayToFarPlane * depth;
5最后。再使用unity_CameraToWorld内置矩阵从view视图空间转换到world世界坐标，该矩阵定义在ShaderVariables.cginc
float3 viewPos = rayToFarPlane * depth; float3 worldPos = mul(unity_CameraToWorld, float4(viewPos, 1)).xyz;
2.3 Reading G-Buffer Data
获取World Pos后。经过访问G-buffer检索properties，该buffer可从内置的_CamearGBufferTexture变量获取
sampler2D _CameraGBufferTexture0;
sampler2D _CameraGBufferTexture1;
sampler2D _CameraGBufferTexture2;
在上一篇Defferred Shading中也手动计算过G-buffer,此次直接读取_CameraGBufferTexture现成的albedo、specular、smoothness、normal
float3 worldPos = mul(unity_CameraToWorld, float4(viewPos, 1)).xyz; float3 albedo = tex2D(_CameraGBufferTexture0, uv).rgb; float3 specularTint = tex2D(_CameraGBufferTexture1, uv).rgb;//合并 float3 smoothness = tex2D(_CameraGBufferTexture1, uv).a;//合并 float3 normal = tex2D(_CameraGBufferTexture2, uv).rgb * 2 - 1;
2.4 Computing BRDF
引入BRDF函数，定义在UnityPBSLighting.cginc中
首先计算视野方向
float3 worldPos = mul(unity_CameraToWorld, float4(viewPos, 1)).xyz; float3 viewDir = normalize(_WorldSpaceCameraPos - worldPos);
//。。。 float oneMinusReflectivity = 1 - SpecularStrength(specularTint);
而后传递光照数据，初始化直接光和间接光
float oneMinusReflectivity = 1 - SpecularStrength(specularTint); //。。。 UnityLight light; light.color = 0; light.dir = 0;
UnityIndirect indirectLight; indirectLight.diffuse = 0; indirectLight.specular = 0;
最后计算最终的颜色
indirectLight.specular = 0; float4 color = UNITY_BRDF_PBS ( albedo, specularTint, oneMinusReflectivity, smoothness, normal, viewDir, light, indirectLight ); return color;
2.5 Configuring the Light
由于间接光呈现的是黑色的，在这里不适用。可是直接光必须被配置成与当前渲染的光相匹配。对于方向光，须要它的颜色和方向。这两个变量能够经过_LightColor和_LightDir变量得到。
float4 _LightColor, _LightDir; UnityLight CreateLight () { UnityLight light; light.dir = _LightDir; light.color = _LightColor.rgb; return light; } UnityLight light = CreateLight(); // light.color = 0; // light.dir = 0;
光照方向错误
计算获得最终的光照，但光的方向错误了。缘由：_LightDir是光到表面的方向。在CreateLight计算中须要表面到光的方向
light.dir = -_LightDir;
正确，没有阴影
2.6 Shadows
在本身的cginc文件中，咱们依靠AutoLight中的宏来肯定由阴影引发的光衰减。 不幸的是，该文件在编写时并无考虑到延迟的光线。 如今将本身进行阴影采样，可经过_ShadowMapTexture变量访问阴影贴图。
sampler2D _ShadowMapTexture;
可是，咱们不能随意声明此变量。 它已经在UnityShadowLibrary中为点和聚光灯阴影定义了它。 所以，咱们不该该本身定义它，除非使用方向光阴影。
#if defined (SHADOWS_SCREEN)
sampler2D _ShadowMapTexture;
#endif
要应用方向光阴影，须要采样阴影纹理并使用它来减弱光色便可。 在CreateLight中计算就须要把UV坐标参数。
UnityLight CreateLight (float2 uv) { UnityLight light; light.dir = -_LightDir; float shadowAttenuation = tex2D(_ShadowMapTexture, uv).r; light.color = _LightColor.rgb * shadowAttenuation; return light; }
UnityLight light = CreateLight(uv);
有阴影的方向光
固然，这仅在定向光启用了阴影时才有效。 若是不是，则阴影衰减始终为1。
float shadowAttenuation = 1; #if defined(SHADOWS_SCREEN) shadowAttenuation = tex2D(_ShadowMapTexture, uv).r; #endif light.color = _LightColor.rgb * shadowAttenuation;
2.7 Fading Shadows
阴影贴图应该是有限的，它覆盖的面积越大，阴影的分辨率越低。 Unity提供了绘制阴影的最大距离，此距离能够经过Edit / Project Settings / Quality进行调整。
阴影距离配置
当阴影几乎快达到了该限定距离就会淡出，Unity内置的shader是这样设定并计算。因为我将手动采样该阴影纹理，当到达纹理的边缘时阴影会被截取，结果是阴影虽然消失了，但有被急剧切割的生硬画面。
长、短距离阴影对比
要渐隐阴影，首先要知道的是阴影彻底消失的距离。该距离又依赖于阴影投射方向。在Stable Fit模式下，以map的中心点呈球面形开始渐隐消失阴影；在Close Fit模式它是依赖于视野深度。
UnityComputeShadowFadeDistance函数能计算出正确距离，它须要两个参数：world pos 和 view depth；而后返回距离A。 注意：该距离A是从阴影纹理的中心点位置或者未更改的视野深度开始计算的。
UnityLight CreateLight (float2 uv, float3 worldPos, float viewZ) { UnityLight light; light.dir = -_LightDir; float shadowAttenuation = 1; #if defined(SHADOWS_SCREEN) shadowAttenuation = tex2D(_ShadowMapTexture, uv).r; float shadowFadeDistance = UnityComputeShadowFadeDistance(worldPos, viewZ); #endif light.color = _LightColor.rgb * shadowAttenuation; return light; }
阴影应该是快要接近渐隐距离时开始消失，一旦到达就彻底消失。UnityComputeShadowFade函数计算合适的消失因子。
float shadowFadeDistance = UnityComputeShadowFadeDistance(worldPos, viewZ); float shadowFade = UnityComputeShadowFade(shadowFadeDistance);
UnityComputeShadowFade定义在UnityShadowLibrary.cginc，见下：
float UnityComputeShadowFadeDistance (float3 wpos, float z) { float sphereDist = distance(wpos, unity_ShadowFadeCenterAndType.xyz); return lerp(z, sphereDist, unity_ShadowFadeCenterAndType.w); } half UnityComputeShadowFade(float fadeDist) { return saturate(fadeDist * _LightShadowData.z + _LightShadowData.w); }
阴影渐隐值范围是[0, 1]，该值决定了阴影要消失多少。实际的消失值能够加到阴影衰减之上并限定在[0, 1]以内
float shadowFade = UnityComputeShadowFade(shadowFadeDistance);
shadowAttenuation = saturate(shadowAttenuation + shadowFade);
最后，提供世界坐标和视图深度在片元程序中建立光照。视图深度是片元在视图空间中的位置的Z份量。
UnityLight light = CreateLight(uv, worldPos, viewPos.z);
阴影渐隐
2.8 Light Cookies
支持Cookies纹理，使用变量_LightTexture0访问；同时还要从world-space转换到light-space，最后采样。转换矩阵使用unity_WorldToLight矩阵变量
sampler2D _LightTexture0;
float4x4 unity_WorldToLight;
在CreateLight，使用上述矩阵变量转换world-space到light-space；而后使用转换后的坐标采样cookie纹理。cookie也要衰减，须要单独定义并使用。
light.dir = -_LightDir; float attenuation = 1; float shadowAttenuation = 1; #if defined(DIRECTIONAL_COOKIE) float2 uvCookie = mul(unity_WorldToLight, float4(worldPos, 1)).xy; attenuation *= tex2D(_LightTexture0, uvCookie).w; #endif … light.color = _LightColor.rgb * (attenuation * shadowAttenuation);
带有cookie的方向光
总体结果彷佛能够，可是观察边缘彷佛有硬边
硬边过渡
相邻片元的cookie坐标的巨大差别就会致使该问题出现。在这种状况下，GPU选择的mipmap级别对于最近的表面是low level。解决办法之一就是：在采样mip映射时应用偏移。大神的总结
attenuation *= tex2Dbias(_LightTexture0, float4(uvCookie, 0, -8)).w;
偏移采样
2.9 Supporting LDR
上述只支持HDR，如今来支持LDR。步骤以下：
首先，编码后的LDR颜色要乘如light-buffer，而不是加法。这能够用：Blend DstColor Zero实现。注意只用该Blend mode会引发HDR的错误。因此须要灵活配置：Blend [_SrcBlend] [_DstBlend]
而后，使用2-c函数解码
float4 color = UNITY_BRDF_PBS( albedo, specularTint, oneMinusReflectivity, smoothness, normal, viewDir, light, indirectLight ); #if !defined(UNITY_HDR_ON) color = exp2(-color); #endif return color;
3 Spotlights
由于方向光会影响到场景内全部物体，因此被画成全屏quad。相比之下，聚光灯只会影响位于圆锥体内的部分物体。一般不须要计算整个图像的聚光灯光照，将绘制一个与聚光灯的影响范围相匹配的金字塔体。
3.1 Drawing a Pyramid
禁用方向灯，改用聚光灯。由于着色器只对方向光正确工做，那么如今的结果会出现错误。可是它仍可让你看到金字塔的哪些部分被渲染了。
渲染范围
根据上图，金字塔是做为一个普通的3D对象呈现的。它的背面被剔除，因此咱们能够看到金字塔的正面。只有当它前面没有东西的时候，它才会被画出来。除此以外，还添加了一个pass，用于设置模板缓冲区，以将绘图限制为位于金字塔卷内的片断。您能够经过frame-debugger来验证。
剔除方式
这意味着咱们的着色器的culling和z-test设置被否弃了。 所以将其从着色器中删除。
Blend [_SrcBlend] [_DstBlend] //Cull Off //ZTest Always ZWrite Off
当聚光灯的体积距离相机足够远时，此方法适用。 可是，当聚光灯离摄像机太近时，它会失败。 发生这种状况时，相机可能会进入了该体积内。 甚至有可能将近平面的一部分置于其内部，而将其他部分置于其外部，与近平面相交了。 在这些状况下，模板缓冲区不能用于限制渲染。
仍然渲染光照的技巧是绘制金字塔的内表面，而不是金字塔的外表面。 这是经过渲染其背面而不是其正面来完成的。 并且，仅当这些表面最终位于已渲染的表面以后时才渲染它们。 这种方法还涵盖了聚光灯体积内的全部片断。 但这最终致使渲染了太多的碎片，由于一般金字塔的一般隐藏部分也将被渲染。 所以，仅在必要时执行。
当靠近相机时，要绘制背面才正确
3.2 Supporting Multiple Light Types
目前，CreateLight只能用于方向光。让咱们确保特定于方向灯的代码只在适当的时候使用。
UnityLight CreateLight (float2 uv, float3 worldPos, float viewZ) { UnityLight light;// light.dir = -_LightDir;float attenuation = 1; float shadowAttenuation = 1; #if defined(DIRECTIONAL) || defined(DIRECTIONAL_COOKIE) light.dir = -_LightDir; #if defined(DIRECTIONAL_COOKIE) float2 uvCookie = mul(unity_WorldToLight, float4(worldPos, 1)).xy; attenuation *= tex2Dbias(_LightTexture0, float4(uvCookie, 0, -8)).w; #endif #if defined(SHADOWS_SCREEN) shadowAttenuation = tex2D(_ShadowMapTexture, uv).r; float shadowFadeDistance = UnityComputeShadowFadeDistance(worldPos, viewZ); float shadowFade = UnityComputeShadowFade(shadowFadeDistance); shadowAttenuation = saturate(shadowAttenuation + shadowFade); #endif #else light.dir = 1; #endif light.color = _LightColor.rgb * (attenuation * shadowAttenuation); return light; }
尽管阴影衰落基于方向阴影贴图，可是其余类型的阴影也应该会被渐隐。 这样能够确保全部阴影都以相同的方式渐隐，而不只仅是某些阴影。 所以，只要有阴影，阴影淡入淡出代码便适用于全部灯光。 所以，让咱们将该代码移到特定于光源的块以外。
咱们可使用布尔值来控制是否使用阴影淡出代码。因为布尔值是一个常数值，若是它仍然为假，代码将被删除。
UnityLight CreateLight (float2 uv, float3 worldPos, float viewZ) { UnityLight light; float attenuation = 1; float shadowAttenuation = 1; bool shadowed = false; #if defined(DIRECTIONAL) || defined(DIRECTIONAL_COOKIE) …省略代码 #if defined(SHADOWS_SCREEN) shadowed = true; shadowAttenuation = tex2D(_ShadowMapTexture, uv).r; // float shadowFadeDistance = UnityComputeShadowFadeDistance(worldPos, viewZ); // float shadowFade = UnityComputeShadowFade(shadowFadeDistance); // shadowAttenuation = saturate(shadowAttenuation + shadowFade); #endif #else light.dir = 1; #endif if (shadowed) { float shadowFadeDistance = UnityComputeShadowFadeDistance(worldPos, viewZ); float shadowFade = UnityComputeShadowFade(shadowFadeDistance); shadowAttenuation = saturate(shadowAttenuation + shadowFade); } light.color = _LightColor.rgb * (attenuation * shadowAttenuation); return light; }
非方向灯光都有一个position变量。它经过内置的_LightPos提供。
float4 _LightColor, _LightDir, _LightPos;
如今能够肯定聚光灯的光向量得出光方向。
#else float3 lightVec = _LightPos.xyz - worldPos; light.dir = normalize(lightVec); #endif
3.3 World Position Agin
结果为黑色，彷佛光线方向不正确。 发生这种状况是由于聚光灯的世界位置计算不正确。 当咱们在场景中的某个地方渲染金字塔时，不像方向光那样渲染全屏quad将光线存储在normal通道中。 而必须是经由Vertex-Program从顶点的位置发射射线，经过将顶点的pos转换到view-space完成计算，为此，咱们可使用UnityObjectToViewPos函数。
i.ray = UnityObjectToViewPos(v.vertex);
然而，这会产生方向错误的光线。咱们要消去它们的X和Y坐标。
i.ray = UnityObjectToViewPos(v.vertex) * float3(-1, -1, 1);
正确的世界位置
再次看看UnityObjectToViewPos内部实现
inline float3 UnityObjectToViewPos (in float3 pos) { return mul(UNITY_MATRIX_V, mul(unity_ObjectToWorld, float4(pos, 1.0))).xyz; }
当渲染方向光时，应该只使用顶点法线。当渲染非方向灯之外的光几什么时候，须要把顶点pos转到view-space计算。Unity经过_LightAsQuad变量告诉咱们正在处理哪一种状况。
若是_LightAsQuad被设为1，则处理的是方向光quad而且可使用法线。不然，咱们必须使用UnityObjectToViewPos。插值好过if ==> from + (to – from)*t,t为1直接使用法线，为0直接计算到view-space
i.ray = lerp
(
UnityObjectToViewPos(v.vertex) * float3(-1, -1, 1),
v.normal,
_LightAsQuad
);
3.4 Cookie Attenuation
聚光灯的锥形衰减是经过cookie纹理建立的，不管是默认的圆形仍是定制的cookie。咱们能够从复制定向光的cookie代码，仿照着写。也是存储在_LightTexture0
float3 lightVec = _LightPos.xyz - worldPos; light.dir = normalize(lightVec); float2 uvCookie = mul(unity_WorldToLight, float4(worldPos, 1)).xy; attenuation *= tex2Dbias(_LightTexture0, float4(uvCookie, 0, -8)).w;
可是，聚光灯Cookie越远离灯光位置，它就会变得越大。 这是因为经过透视变换形成的。 所以，矩阵乘法会产生4D齐次坐标。 为了获得规则的2D坐标，咱们必须将X和Y除以W。
float4 uvCookie = mul(unity_WorldToLight, float4(worldPos, 1)); uvCookie.xy /= uvCookie.w; attenuation *= tex2Dbias(_LightTexture0, float4(uvCookie.xy, 0, -8)).w;
cookie衰减
上图实际上产生了两个光锥，一个向前一个向后。 后向圆锥一般在渲染区域以外结束，但这并不能保证。咱们只须要前向锥，它对应于负的W坐标。
attenuation *= tex2Dbias(_LightTexture0, float4(uvCookie.xy, 0, -8)).w;
attenuation *= uvCookie.w < 0;
3.5 Distance Attenuation
聚光灯发出的光也会根据距离衰减。此衰减存储在查找纹理中，可经过_LightTextureB0使用该纹理。
sampler2D _LightTexture0, _LightTextureB0;
纹理被设计成必须使用光的距离的平方，并按光的范围进行缩放，做为UV进行采样。范围存储在_LightPos的第四个份量中。采样获得的纹理应该使用哪一个通道在不一样的平台，由UNITY_ATTEN_CHANNEL宏定义。
light.dir = normalize(lightVec);
attenuation *= tex2D
(
_LightTextureB0,
(dot(lightVec, lightVec) * _LightPos.w).rr
).UNITY_ATTEN_CHANNEL;
float4 uvCookie = mul(unity_WorldToLight, float4(worldPos, 1));
cookie 和 distance衰减
3.6 Shadows
当聚光灯有阴影时，定义SHADOWS_DEPTH关键字。
//在CreateLight中 float4 uvCookie = mul(unity_WorldToLight, float4(worldPos, 1)); uvCookie.xy /= uvCookie.w; attenuation *= tex2Dbias(_LightTexture0, float4(uvCookie.xy, 0, -8)).w; #if defined(SHADOWS_DEPTH) shadowed = true; #endif
聚光灯和方向灯使用相同的变量来采样阴影贴图。在聚光灯的状况下，可使用内置UnitySampleShadowmap来处理采样硬阴影或软阴影的细节。参数：阴影空间中的片元位置。unity_WorldToShadow(4x4)矩阵中第一个数组能够用来将世界空间转换为阴影空间。
shadowed = true; shadowAttenuation = UnitySampleShadowmap( mul(unity_WorldToShadow[0], float4(worldPos, 1)) );
4 Point Lights
点光源使用与聚光灯相同的光向量、方向和距离衰减。这样他们就能够共享代码。应该只在定义SPOT关键字时使用spotlight代码的其他部分。
#if defined(DIRECTIONAL) || defined(DIRECTIONAL_COOKIE) … #else float3 lightVec = _LightPos.xyz - worldPos; light.dir = normalize(lightVec); attenuation *= tex2D( _LightTextureB0, (dot(lightVec, lightVec) * _LightPos.w).rr ).UNITY_ATTEN_CHANNEL; #if defined(SPOT) float4 uvCookie = mul(unity_WorldToLight, float4(worldPos, 1)); uvCookie.xy /= uvCookie.w; attenuation *= tex2Dbias(_LightTexture0, float4(uvCookie.xy, 0, -8)).w; attenuation *= uvCookie.w < 0; #if defined(SHADOWS_DEPTH) shadowed = true; shadowAttenuation = UnitySampleShadowmap( mul(unity_WorldToShadow[0], float4(worldPos, 1)) ); #endif #endif #endif
这已经足够让点光源工做了。它们被渲染成和聚光灯同样的效果，除了渲染范围使用的是球形而不是锥形。
高亮
4.1 Shadows
点光源的阴影存储在一个CubeMap。内置UnitySampleShadowmap可采样。参数：光的方向。一个从光到表面的向量。它是光的相反方向。
#if defined(SPOT) … #else #if defined(SHADOWS_CUBE) shadowed = true; shadowAttenuation = UnitySampleShadowmap(-lightVec); #endif #endif
点光源阴影
4.2 Cookies
Point light cookie也能够经过_LightTexture0得到。须要的是一个cubeMap映射，而不是常规的纹理。
//sampler2D _LightTexture0, _LightTextureB0; #if defined(POINT_COOKIE) samplerCUBE _LightTexture0; #else sampler2D _LightTexture0; #endif sampler2D _LightTextureB0; float4x4 unity_WorldToLight;
要对cookie进行采样，请将片断的world-space转换为light-space，并使用光照空间对立方体映射进行采样。
#else #if defined(POINT_COOKIE) float3 uvCookie = mul(unity_WorldToLight, float4(worldPos, 1)).xyz; attenuation *= texCUBEbias(_LightTexture0, float4(uvCookie, -8)).w; #endif #if defined(SHADOWS_CUBE) shadowed = true; shadowAttenuation = UnitySampleShadowmap(-lightVec); #endif #endif
点光源cookie
4.3 Skipping Shadows
如今，咱们可使用本身的着色器渲染全部动态光源。 尽管咱们目前并未对优化进行太多关注，但仍有一项潜在的大型优化值得考虑：最终超出阴影渐隐距离的片元将不会被阴影化。 可是如今仍在采样它们的阴影，这可能很昂贵。 咱们能够经过基于阴影衰落因子进行UNITY_BRANCH分支来避免这种状况。 它接近1，那么咱们能够彻底跳过阴影衰减。
if (shadowed) { float shadowFadeDistance = UnityComputeShadowFadeDistance(worldPos, viewZ); float shadowFade = UnityComputeShadowFade(shadowFadeDistance); shadowAttenuation = saturate(shadowAttenuation + shadowFade); UNITY_BRANCH if (shadowFade > 0.99) { shadowAttenuation = 1; } }
可是，即便用了UNITY_BRANCH分支它自己也很昂贵。除了靠近阴影区域的边缘，全部碎片都落在阴影区域的内部或外部。 但这仅在GPU能够利用这一点的状况下才重要。 在这种状况下，使用HLSLSupport.cginc定义UNITY_FAST_COHERENT_DYNAMIC_BRANCHING宏。
#if defined(UNITY_FAST_COHERENT_DYNAMIC_BRANCHING) UNITY_BRANCH if (shadowFade > 0.99) { shadowAttenuation = 1; } #endif
即便这样，仅当阴影须要多个纹理样本时才值得使用。 对于柔和的聚光灯和点光源阴影，进一步使用用SHADOWS_SOFT关键字指示。 而方向光阴影始终只须要单个纹理，所以它性能很便宜。
#if defined(UNITY_FAST_COHERENT_DYNAMIC_BRANCHING) && defined(SHADOWS_SOFT) UNITY_BRANCH if (shadowFade > 0.99) { shadowAttenuation = 1; } #endif