光照与后处理详解以及027美术建（吐）议（槽）

游戏里面的画面，主要是靠对比出来的，而常见的是，明暗对比，冷暖对比，色相对比，形体对比。而写实类的游戏，明暗对比和冷暖对比，是最为关键的因素。所以要营造出光感，单靠提亮整个场景，是起不到有效作用的。就好比空气流动一样，有高温和低温，才行形成流动。不然画面就看起来很死。同时，游戏里面的后处理，能给场景画面带来很大的提升。所以合理利用好每个后处理参数，是美术的进阶用法。


首先是光照方面
环境光（SkyLight）里的光颜色，一定程度上，既是用来照亮场景，同时也是用来模拟阴影的颜色，让阴影看起来有明显的色彩倾向。同时里面有个立体体贴图，它主要影响金属物体的反射颜色。在某些编辑器里面，立方体贴图甚至能模拟柔和的环境光，能在物体表面映射更多的细节光照变化，当面口袋里面目前暂时不支持。

平行光（DirectionLight）只影响物体正面亮度，对物体背面阴影不产生影响，所以可以很好地和环境光（SkyLight）配合，区分亮部和暗部的对比。
天空盒（Skybox），对于不需要默认背景的人来说，这个可以忽略掉，因为它的参数仅仅只是背景显示相关的效果，对环境光照没有实际的影响和贡献。很多参数也是基于编辑器特化定制的，概念并不是很通用。

天空盒强度

天空盒强度2

对比俩张图片，调整天空盒亮度，仅对背景的亮度生效，实际场景里面的物体亮度是没有任何光照影响。而其中的泛光效果属于后处理的部分，也跟天空盒没有实际的关系。


接下来是环境光和平行光的配合使用


首先是制作出类似于黄昏的光照。在环境光里面，我们把光照强度压低（0.4~0.6），以形成厚重的阴影。平行光里面，把颜色调整成教沉的橘红色的暖色。调整光的角度，以形成较长的阴影。这里我反而提高了平行光的光照强度到7（这里看起来数值蛮大，实际视觉效果并不高，后面会在色调映射以及伽马那里解释）。让亮部和暗部形成对比的同时，把整个画面的亮度稍微压低。


然后是晴朗的白天，在环境光里面，我们把光照强度微略提高，依然是厚重的阴影，但暗部能稍微看到细节。而平行光里面，把橘红色，往色盘中间拉一下，以降低暖色的影响程度，同时把光照强度，也拉到了10。这里是是通过大幅提亮亮部和微略提高暗部，把整个画面的亮度稍微提高，但依旧保留明显的明暗对比。
后续的就举一反三，自由探索。


SkyLight里的天空盒，跟SkyBox的不一样，能影响金属物体的反射背景。






接下来是后处理方面
对比度，饱和度，泛光就不用说了，毕竟连口袋方舟的产品都能知道这几个参数是干嘛的，你们肯定也知道。



伽马值的提高与降低，比较符合人眼的变化特性。主要目的是为了，能看到更多的细节。高的伽马值，能提亮场景暗部，能呈现暗部更多的细节。但同时物体的亮部和暗部的对比度会降低。而较低的伽马值，场景整体会变暗，但如果场景有明显的暗部亮部区分，类似于太阳猛烈照射的时候，你盯着特别亮的地方看，眼睛会感觉周围的暗部会更黑，明暗对比会更强烈。

较低的伽马值

伽马值低于1

中等的伽马值

伽马值为1

较高的伽马值

伽马值略高于1

更高的伽马值

更高的伽马值
在合理的范围内，随着伽马值的降低，对比度和饱和度会升高，画面更为厚重。而随着伽马值的升高，对比度和饱和度会降低，画面暗部呈现更多细节。




色调映射（ToneMapping）超高的动态范围转换到我们日常显示的屏幕上的低动态范围的过程。

这里需要配合LDR和HDR数个参数来说明。
Dynamic Range（动态范围）=最高亮度/最低亮度
HDR= High Dynamic Range

LDR = Low Dynamic Range
LDR范围为0到1,HDR可以超过1（假设我们屏幕的亮度是0-1之间）。而实际真实的世界环境里面，很多光的范围区间是很大的。LDR能提供的信息非常有限。特别是在对颜色的处理加工的时候，HDR有效的防止画面过曝，超过亮度值1的色彩也能很好的表现，像素光亮度变得正常，视觉传达更加真实。

色调映射，通俗点来说，就是参数的范围区间。高的色调映射，画面似乎看起来更灰，对比度和饱和度也会降低，因为区间更大了。它的主要作用，举个不恰当的比喻，类似于区间灵敏度。在较低的色调映射的时候，如果你调节平行光（DirectionLight）的时候，会发现，画面很容易过曝，饱和度也过高。而在高色调映射值的时候，即便你调节平行光（DirectionLight）到很大的参数，你也会发现，你的场景基本不存在过曝的情况。高色调映射在想呈现多层次的画面细节的时候，能做到更大的帮助，更适合做写实场景。低色调映射值，画面层次比较简单的时候，会变化更为明显，光照参数调节会更为灵敏，也不容易控制，亮部细节会容易丢失。



启用HDR，并且设置合理的光照（平行光7）。


在启用HDR，让光照强度翻倍（平行光20），物体亮部的纹理细节，仍然清晰可见。


色调映射数值为0,同样光照强度下，物体亮部过曝，细节丢失。仔细观察，会发现色调也产生变化，泛黄。



LUT贴图(look up table颜色查找表)，简单点来说，就是预设好的滤镜，是直接把画面中像素的颜色，替换成表上对应颜色。而且制作LUT，一般经过各种参数调整最终输出的一张图，类似于你在PS里面，把多个调整图层叠加合并成一张图片。基本属于开箱即用的，快速改变画面基调的一种方式。而且因为是颜色查找替换，所以能改变整个画面，比如饱和度，对比度，甚至反相，甚至只显示特定的几种颜色。而且能实现普通常规后处理参数无法实现的一些特殊效果。网上关于LUT的资源也是不少的，可以根据自己的需要制作或者调整属于自己的LUT贴图。
曾经在某个版本，LUT贴图资源和后处理参数是暴露出来的，用户可以在后处理里面选择切换自己的LUT贴图，可惜后面被移除了。



LUT贴图一般长这样
现在取而代之的是藏在预设里，只能选择，不可调节，不可更换LUT贴图。


如预设里面的梦境

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接下来是材质部分（0.27）
027中大部分PBR材质参数进行了合并，而且更加依赖贴图的配合。核心MRAE贴图，分别对应，金属度，粗糙度，环境光遮蔽，自发光强度。因为这几个跟贴图的RGBA通道对应。所以对应贴图通道有绘制，才能起效果。其中MRAE中E（自发光）不是必须的，所以027大多数默认的材质，自发光都不起作用，因为对应的贴图RGBA通道中的A值缺失。

MRAE强度最大值，将M（金属）通道取色（RGBA中的R）调节到0的效果，关闭金属效果。


MRAE强度最大值，将M（金属）通道取色（RGBA中的R）调节到1的效果，开启最大的金属效果（实际最大金属效果被贴图约束，需要该贴图通道纯白才是真正的最大金属度）。





MRAE强度最大值，将R（粗糙度）通道取色（RGBA中的G）调节到0的效果，物体将变得完全光滑（凹凸受法线贴图影响暂时无视），反射程度更高（实际粗糙度效果也同样是被贴图约束）。

要最大化金属感，是需要粗糙度为0，金属为1。


法线贴图
在026中，物体的法线贴图中是有专门的法线强度参数，是个单一的强度数值。而027之中，取代的是RGBA数值。而027中要达到类似026中法线强度调整的效果，可以调节RGBA数值中的B，这个跟026恰好相反的地方是。026是数值越大法线越强烈，027是这个B数值越接近0越强烈(此处不建议真的调整到接近0，会导致法线扭曲)。这跟法线的原理是相关的，毕竟RGBA数值的B，代表的是法线中XYZ的Z高度，也可以同时提高颜色RGBA中的RG，而B不变来达到相似的效果。



026中的参数


027中调节法线强度颜色值B


027中调节法线强度颜色值B

也可调节RG通道，但三个通道一起调节的时候，会变得难以控制。


自发光
物体的自发光的泛光效果，属于后处理的一部分，通常会设置大于1的颜色值来取得更强烈的泛光效果。而自发光不属于灯光，是不会参与场景光照的贡献，不会照亮旁边的物体，是属于伪造的视觉效果。

在带有A通道的材质贴图基础上，调节MRAE贴图的强度最大值中的RGBA颜色A为1，模型的自发光会完全开启。调节RGBA颜色A为0，自发光关闭。而自发光的颜色控制，被调整到呼吸灯中的颜色，记得同时把呼吸灯频率改为0.
MRAE贴图中修改E（自发光）的通道贴图，可以形成遮罩效果，使只让材质特定区域发光。


关闭材质自发光，RGBA中的A值为0.

开启材质自发光，RGBA中的A值为1.



变更材质自发光颜色


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接下来是愉快的建（吐）议（嘈）环节
有人说电子竞技，不需要视力，其实产品设计，也不需要视力。从027大幅度砍掉看起来“多余”的美术参数来看，确实说得通。

027美术没有暴露出明显问题，原因在于现在大部分场景，都是偏非写实的卡通。把一些后处理参数砍掉，无异于自废武功，把美术表现的张力上限锁死了。而保留下来的某些预设，也是食之无味，弃之可惜。需要细化画面的用不上，不需要的更用不上，还有一部分人可以当玩具用用。我觉得过早让美术风格陷入同质化，不是一件好事，原本026版的口袋方舟编辑器是一个美术包容能力很强的编辑器。把无效的参数移除倒是没什么问题，但原本挺有用的参数也一并移除了。在027上面某些美术风格，已经没办法再还原了。





平行光（DirectionLight）和环境光（SkyLight）的参数合并成一个，不是一个聪明的决定，因为常规3D编辑器也算是闻所未闻的。平行光只影响物体的亮部，而暗部的亮部是不会改变的。而环境光是同时影响物体的亮部和暗部，很适合模拟自然中的天光反射。而现在亮部和暗部的区分调节被统一化了，光照和阴影对比拉不开。光照明度对比，冷暖对比，等同于禁用。后处理的对比度是不能代替的，因为会影响全局物体的色相变化。



027的光照曝光度，并不能直接替代光照。本人觉得不是个好用的参数，至少不能作为主参数使用。无论是提亮画面亮度，或者是降低画面的亮度，如果参数调整较大，画面都会呈现灰灰的。因为它对物体没有实际的光照贡献，亮部和暗部的对比，是拉不开的。它可以作为辅助存在，但它不能当光源用，这是俩种不同的概念。它对画面的贡献，我觉得不及伽马实用，因为伽马在合理范围内调节的时候，对比度反而会更强烈,效果也更仿真。无论是曝光度和伽马，都是只适合打辅助的位置。



026的效果，转移到027里面，就变成这样。




027里即便亮度为0，场景依然是亮的


亮度也被限制在最大只能为1.用曝光度提亮场景，场景变得更灰了。


用曝光度降低场景亮度，是那种没有对比的死灰


试图打个暖色，结果整个画面都会被染成同一个色调，冷暖对比分不开



后处理里面，泛光，全局饱和度，全局对比度，全局伽马值，是属于比较基础常用的几个后处理参数。而色调映射，也建议保留。LDR和HDR的相关细节参数，色调映射的细节参数，可以选择折叠起来，作为一个高级选项存在。如果要让编辑器的美术用户发挥作用，不是粗暴地把一些看起来易错的参数砍掉，而是教会他们原理，让他们得到成长，提高整个编辑器用户的美术修养，给予用户更多的潜力，从而建立强健的美术体系。



这几个滤镜效果，并非真的降低使用门槛，因为只能直接用，效果我们是无法控制的（我们顶多调节饱和度和对比度，核心影响仍然在LUT上占了主导）。还不如直接把LUT贴图暴露出来，我们可以更换更适合我们场景的LUT




027中比较遗憾的是，材质移除了SkyLightIntensity（天空光强度）和Shadow（阴影强度）。这俩个在做写实类场景，对细节性的调整比较关键。我猜测官服可能觉得自发光效果类似，移除多余的参数。而自发光是不能代替SkyLightIntensity，主要是自发光不会融入环境，而SkyLightIntensity和Shadow可以比较好地自然融入到周围环境里面而没有那么突兀。



建（吐）议（嘈）到此结束。

还有之前的一些灯光效果测试

震撼

口袋方舟有你更精彩

太牛了，正在仔细研读中~

感谢反馈！！！

非常感谢 奥塔库 的分享与建议！就帖子中的提及的一些问题及建议，这里做下回复，一起探讨。也欢迎更多创作者参与讨论，让口袋方舟变得更加强大易用。


1、关于 限制美术表现
答：在既往创作者使用中，我们观察到创作者对美术效果方面的诉求比例不小，但影响表现效果的概念和参数较多，最终实践的创作者并不多。我们尝试减少概念与参数，简化操作从而让创作者可以快速实现一些效果。这是我们在026、027版本逐步调整的背景。
在后续的版本中，我们会在用户交互体验上做出进一步优化。灵活性与简单易用上做好平衡，届时将逐步开放参数，供专业人士发挥，而对非美术专业的创作者，提供尽可能多的成品效果表现，在不进行参数调整，或极少参数调整的情况下，即可使用。

2、关于 平行光（DirectionLight）和环境光（SkyLight）合并
答：实际上，在027版本我们并没有去除或者整合skylight，只是暂时关闭了参数配置。我们将调节skylight的颜色和强度的方式，替换为用一张立方体贴图去贡献环境光照。在调节的自由度上可能会有所损失，但避免较多参数调整，就可以很快实现差异化较大的美术表现。
在未来，我们将推出更多类型的立方体贴图，以便开发者能找到适合自己的环境光照。使用不同的环境光照与平行光进行搭配，就可以拉开亮部和暗部对比。（另：目前大部分立方体贴图图标有误不能很直观展现对灯光效果的修改，官方会尽快修复）。





3、关于 曝光度并不能替代光照
答：非常同意奥塔库的观点，并不建议用曝光度去控制画面的亮度，而是作为一个辅助参数去调节。还是需要通过调节平行光搭配环境光照贴图的方式来进行主要的灯光布置。亦可略微调节后处理中对比度参数进行辅助。

4、关于 027里即便亮度为0，场景依旧为亮
答：平行光调节为0后场景依然是亮的，是因为场景里还默认存在一个环境光照贴图，如果需要模拟完全无光照的效果，需要替换一张尽量黑的环境光照图（目前素材库还未提供纯黑环境贴图，我们将会尽快补上）。




5、关于 亮度限制为1，而用曝光度提亮场景，场景变得更灰
答：灯光强度在027做了一个限制，当前版本推荐利用更亮的立方贴图和后处理的对比度调节来提亮亮部画面。部分单独的物体如果希望得到提亮也可以通过调整该物体的材质球参数进行调节。（部分材质球在027可能被误刷了漫反射颜色和色调映射颜色的灰度值，可手动调高灰度值）
之所以做了1的限制是为了避免低端机出现和高端机渲染差距。在完成这方面优化后，我们会对参数范围适当进行放开。



6、关于调整画面色调，冷暖无法很好的对比分不开
答：推荐尽量使用平行光色温去调节亮部的冷暖，用不同的立方贴图去调节暗部的冷暖。




7、关于 材质移除了SkyLightIntensity（天空光强度）和Shadow（阴影强度）
答：可以通过材质参数里的卡通渲染相关参数进行调节，亦能达到类似效果。



近期我们也将推出一些针对普通创作者的【美术表现入门教程】届时也欢迎您参与。

口袋方舟第一位KOL、KOL！！！！！

1~5的回答综合起来大概就是，因为临时有些东西还没更新上去，需要优化。就暂时禁用了。
关于6那点，看来027终于在能在立方体贴图中提供光照贡献了（026版本是没有的），确实这是最快实现效果的方式，适用于大部分情景，但不是效果最好的。如果能让立体体贴图，再能混合一个颜色强度，效果表现会更丰富。毕竟有时候，实在不会为了微调环境光照，去重复制作很多张类似的不同强度和轻微颜色变化的立方体贴图。平行光色温的调节是比较快速实现冷暖关系，但是如果对于有自己经验的人来说，他不是准确的视觉效果。（也许对于初学者来说，确实是比较准确的）
7，这里，没错，只能实现类似的效果，但不是自然的效果。这种调节方式，还是会偏卡通。当然，如果能把暗部和亮部，调节得非常接近场景里面的灯光颜色，可能勉强能融进去。但这对使用者的色感要求较高，不然就会显得格格不入。适用于卡通场景，对于写实场景来使用的话，维护成本比较高（每次修改灯光都得改材质球颜色，用强度就不需要改颜色，因为会跟着环境光变色）。

补充一下，可能因为演示的gif问题。实际上我测试是发现，只要不给材质球暗部和亮部一个明显的颜色倾向，保持RGB三个数值一样，就可以模拟类似于强度的东西。但跟环境光效果怎么交融，还没具体试验。等后续的立方体环境光更新上去。再试验具体的效果。