新印象 Unity引擎高清渲染管線HDRP技術精粹

張宇宣（Skyist），曾任完美世界集團四級部門美術經理，參與過多個大型遊戲及動畫項目，曾出版和撰寫過3D美術類相關書和CG雜誌的刊載教程。ACM SIGGRAPH數字藝術委員會先鋒會員，從事引擎動畫和遊戲領域美術生產及品控等工作。個人作品曾獲過CGDC中國遊戲開發者大會獎，美國ACM SIGGRAPH圖形圖像協會獎等國內國際知名獎項，有豐富的Unity實操經驗。

第 1章 了解HDRP 11

1.1 HDRP的應用範圍 12

1.1.1 高保真遊戲領域 12

1.1.2 動畫領域 13

1.1.3 影視及廣告領域 13

1.1.4 HDRP和URP的應用區別 14

1.2 Unity HDRP的項目創建 15

1.2.1 安裝資源管理器Unity Hub 15

1.2.2 管理許可證 16

1.2.3 新建和啟動HDRP項目 18

1.2.4 加入Unity社區 20

1.3 Unity的相關模塊及配置 21

1.3.1 Unity包管理器 21

1.3.2 HDRP向導 23

1.3.3 Unity項目設置 24

1.4 HDRP的配置 27

1.4.1 Rendering（渲染） 27

1.4.2 Lighting（光照） 30

1.4.3 Shadows（陰影） 31

1.4.4 其他卷展欄 32

本章小結 34

 

第 2章 了解Volume 35

2.1 Volume框架 36

2.1.1 Volume和配置文件 36

2.1.2 全局Volume和局部Volume 38

2.1.3 添加覆蓋 39

2.1.4 Volume參數 40

2.2 Volume覆蓋 41

2.2.1 Exposure（曝光） 41

2.2.2 Fog（霧效） 45

2.2.3 Lighting（光照） 49

2.2.4 Shadowing（陰影） 53

2.2.5 Visual Environment（視覺環境）和Sky（天空） 56

本章小結 58

 

第3章 HDRP光照系統 59

3.1 直接光照和間接光照 60

3.1.1 環境光照 60

3.1.2 HDRI Sky（高動態範圍圖像天空） 61

3.1.3 Gradient Sky（漸變天空） 64

3.1.4 Physically Based Sky（基於物理的天空） 66

3.2 光照系統 69

3.2.1 Directional Light（平行光） 70

3.2.2 Spotlight（聚光燈） 74

3.2.3 Point Light（點光源） 79

3.2.4 Area Light（面光源） 81

3.2.5 Shadows（陰影） 83

3.3 Emissive Materials（發光材質） 87

3.3.1 發光材質的輸入 88

3.3.2 發光材質的應用 89

3.4 烘焙光照和實時光照 91

3.4.1 烘焙光照 91

3.4.2 實時光照和混合光照 93

3.5 Light Probe Group（光照探針組） 94

3.5.1 光照探針組的創建 95

3.5.2 光照探針組的使用 96

3.6 Reflection Probe（反射探針） 100

3.6.1 反射探針的工作原理 100

3.6.2 反射探針的創建和類型 101

3.6.3 不同反射探針的使用方法 102

3.7 Lighting（光照）面板和Light Explorer（光源管理器） 106

3.7.1 Scene（場景） 106

3.7.2 Environment（環境） 107

3.7.3 Baked Lightmaps（烘焙光照貼圖）和Realtime Lightmaps（實時光照貼圖） 107

3.7.4 Light Explorer（光源管理器） 108

本章小結 108

 

第4章 HDRP材質與著色器詳解 109

4.1 材質與著色器原理 110

4.1.1 創建HDRP材質 110

4.1.2 材質與著色器的區別 112

4.1.3 HDRP光照著色器 114

4.2 常見材質制作及應用 115

4.2.1 材質一般屬性 115

4.2.2 布料材質 119

4.2.3 透明材質 121

4.2.4 車漆及金屬材質 123

4.2.5 半透明樹葉材質 125

4.2.6 自然材質 125

4.2.7 蠟材質 126

4.2.8 貼花效果 127

4.2.9 材質順序 129

本章小結 130

 

第5章 Volume後處理 131

5.1 初始設置 132

5.2 效果設置 134

5.2.1 Shadows（陰影）、Midtones（中間調）和Highlights（高光） 134

5.2.2 Bloom（泛光） 136

5.2.3 Color Adjustments（顏色調整） 138

5.2.4 Vignette（鏡頭暈影） 141

5.2.5 White Balance（白平衡） 143

5.2.6 Channel Mixer（通道混合器） 144

5.2.7 Chromatic Aberration（色差） 145

5.2.8 Film Grain（膠片顆粒） 146

5.2.9 Motion Blur（運動模糊） 147

5.2.10 Screen Space Refraction（屏幕空間折射） 147

5.2.11 Tonemapping（色調映射） 148

5.2.12 Lens Distortion（鏡頭失真） 152

5.2.13 Lift（提升）、Gamma（伽馬）和 Gain（增益） 154

5.2.14 Color Curves（顏色曲線） 154

5.2.15 Split Toning（拆分著色） 156

5.2.16 Panini Projection（帕尼尼投影） 156

5.2.17 Depth Of Field（景深） 157

本章小結 158

 

第6章 HDRP攝像機 159

6.1 Camera（攝像機） 160

6.1.1 General（常規） 160

6.1.2 Output（輸出） 167

6.2 Physical Camera（物理攝像機） 167

6.2.1 Exposure（曝光） 167

6.2.2 Depth Of Field（景深） 170

6.2.3 其他物理攝像機參數 173

6.2.4 攝像機路徑動畫 174

6.3 Anti-aliasing（抗鋸齒） 177

本章小結 178

 

第7章 HDRP案例制作 179

7.1 制作白天場景 180

7.1.1 場景搭建 180

7.1.2 白天場景Volume及光照 187

7.2 制作夜晚場景 198

7.2.1 夜晚場景Volume及主光源 199

7.2.2 夜晚場景的其他光照 205

7.3 Timeline（時間軸） 209

7.3.1 時間軸的創建 210

7.3.2 時間軸的播放控件 212

7.3.3 時間軸的應用 214

7.4 Unity Recorder（錄制器）可視化輸出 217

7.4.1 Unity Recorder安裝 217

7.4.2 Unity Recorder輸出 219

7.5 Export Package（工程打包） 223

本章小結 224

 

第8章 光線追蹤的應用 225

8.1 光線追蹤設置 226

8.2 Ambient Occlusion（環境光遮擋） 230

8.3 Screen Space Global Illumination（屏幕空間全局光照） 232

8.4 Screen Space Reflection（屏幕空間反射） 234

8.5 Ray Traced Shadows（光線追蹤陰影） 235

本章小結 236