1.[3D游戏开发实践] Cocos Cyberpunk 源码解读-目录结构
2.游戏引擎随笔 0x29：UE5 Lumen 源码解析（一）原理篇
3.《Unity 3D 内建着色器源码剖析》第七章 Unity3D全局光照和阴影
4.unity hlsl 9 多光源阴影投射和接收
5.URP管线PBR源码剖析（上）
6.UE4源码剖析——光照贴图(LightMap) 之 由烘焙到渲染流程

[3D游戏开发实践] Cocos Cyberpunk 源码解读-目录结构

       在深入解读Cocos Cyberpunk源码之前，光照光源首先，源码让我们打开scene-game-start场景，照射启动游戏预览，图片进入游戏场景。光照光源点击START按钮，源码modelandview源码游戏正式开始。照射漫游摄像机将带你漫游整个场景，图片再次点击START，光照光源可以进入游戏。源码

       在电脑端按ESC键或手机端点击设置按钮，照射查看操作说明。图片接下来，光照光源让我们浏览Cocos Cyberpunk项目的源码目录结构。在左下角的照射Assets窗口中，我们可以看到项目文件的分层。

       首先，animations目录中仅包含用于场景漫游的摄像机动画文件。LightFX目录存储了光照贴图，这些是光照烘焙系统自动生成的，无需手动修改。res目录是整个游戏资源的集中地，包括动画、特效、模型、shader、UI、音效等资源。

       resources目录则存放动态加载的资源，当前内容较少，随着游戏的获取短信的app源码完善，资源将会增多。scene目录包含了环境反射探针文件，与场景文件名对应的文件夹存放反射贴图。scene-development目录则包含一些用于单元测试的开发场景。

       scripts目录存放所有游戏逻辑脚本，而src目录可能包含项目开发过程中的测试文件。test目录同样是用于测试的，存放的文件与项目无关。scene目录则是游戏主场景，而scene-game-start则为游戏启动场景，进行UI逻辑初始化，并加载游戏主场景。

       自定义管线以编辑器扩展的形式存在，可将其移至项目中。管线对应自定义管线，通过在场景中新建节点并添加pipeline/graph/pipeline-graph.ts组件来查看可视化管线图。实时探针相关组件在反射探针节点上挂载，提供实时更新功能。

       反射探针节点上的ReflectionUtils脚本组件实现了实时更新探针的逻辑，适用于需要实时探针的项目。此外，Cocos Cyberpunk还实现了SphereProjection修正，使得反射更符合物体形状。

       静态遮挡剔除机制在Cocos Cyberpunk中实现，通过将可见关系预存入空间格子，渲染时直接查表获得渲染列表，极大提升效率。这一部分主要在scene场景中的static-occlusion-culling结点中处理。

       机型适配策略在Cocos Cyberpunk中实现，根据设备性能选择渲染效果，单商户商城源码开发确保流畅帧率。处理了不同设备上的效果调整，包括性能开关策略、机型分档策略，主要在href-settings.ts、gpu.ts和gpu-mobiles.ts文件中实现。

       游戏逻辑方面，Cocos Cyberpunk包含完整的TPS游戏逻辑，init节点包含了特效、UI、对象池等节点，挂载的init.ts脚本组件确保游戏逻辑在主场景加载后持续运行。接下来，我们将对游戏逻辑相关源码进行深入解读。

游戏引擎随笔 0x：UE5 Lumen 源码解析（一）原理篇

       实时全局光照的追求一直是图形渲染界的焦点。随着GPU硬件光线追踪技术的兴起，Epic Games的Unreal Engine 5推出了Lumen，一个结合SDF、Voxel Lighting、Radiosity等技术的软件光线追踪系统。Lumen的实现极其复杂，涉及个Pass，近5.6万行C++代码和2万行Shader，与Nanite、Virtual Shadow Map等系统紧密集成，并支持混合使用硬件和软件光线追踪。

       本系列将逐步解析Lumen，从原理入手。Lumen以简化间接光照（主要由漫反射构成）为核心，采用Monte Carlo积分方法估算，用vscode查看qt源码利用Ray Tracing获取Radiance，生成Irradiance，最终得到光照值。它的核心是Radiance的计算、缓存和查询，以及这些操作的高效整合。

       数学原理上，Lumen依赖渲染方程，通过离散采样近似无限积分。它主要处理Diffuse部分，利用Lambert Diffuse和Ray Tracing获取Radiance。加速结构方面，Lumen利用SDF Ray Marching在无需硬件支持的情况下实现高效的SWRT。

       Surface Cache是关键技术，通过预生成的低分辨率材质属性图集，高效获取Hit Point的Material Attribute，结合SDF Tracing，为Lumen提供了实时性能。Radiance Cache则是将Direct Lighting结果保存，便于后续的光照计算和全局光照的无限反弹。

       Lumen构建了一个由DF和Surface Cache构成的低精度场景表示，即Lumen Scene，负责Mesh DF更新、Global DF合并和Surface Cache更新。通过Screen Space Probe的自适应放置，Lumen实现了高效的光照追踪和降噪处理。

       总体流程包括Lumen Scene更新、Lighting计算和Final Gather，涉及众多数据流和过程，通过3D Texture和Spatial Filtering进行降噪和Light Scattering的话费公众号充值源码处理。后续篇章将深入源码，以更详细的方式揭示Lumen的实现细节和优化策略。

《Unity 3D 内建着色器源码剖析》第七章 Unity3D全局光照和阴影

       在Unity 3D中，全局光照和阴影是实现逼真渲染的重要手段。全局光照分为烘焙式和实时两种方式。静态物体通过烘焙式全局照明（Baked GI）处理，预先计算间接照明并存储，而动态物体则通过光探针获取静态物体的反射光。引擎提供了点光源、聚光灯、有向平行光源和区域面光源等光源类型，其中环境光源与天空盒系统关联，可模拟日出日落效果。

       实时光照模式下的光源仅产生直接照明，不涉及间接照明，但在Unity 3D的Lighting设置中，勾选Realtime Global Illumination选项，可实现全局照明，主要适用于主机平台游戏。烘焙式光照贴图通过预先计算并存储直接和间接照明信息，节省运行时计算，但内存占用较大。

       混合光照模式允许光源实时调整属性，提供动态照明，包括Baked Indirect（仅预计算间接照明）、Shadowmask（预计算静态阴影）和Subtractive（烘焙光源信息）等。其中，Shadowmask存储静态阴影信息，Subtractive模式下动态阴影实时投射到静止物体。

       光探针技术弥补了光照贴图对动态物体的限制，通过预计算并插值光照信息，提供更真实的动态物体照明效果。然而，光探针有其局限性，如不适用于大物体内部和大凹面表面。此外，还有反射用光探针，用于环境映射。

       渲染阴影功能通过光源空间和屏幕空间确定阴影区域，使用阴影贴图（如阴影映射）和层叠式阴影贴图技术来减少透视走样的问题，提高渲染效率和精度。通过这些技术，Unity 3D能为游戏场景提供丰富多样的光照效果和阴影细节。

unity hlsl 9 多光源阴影投射和接收

       在Unity开发中，实现多光源阴影投射和接收的过程涉及到一些特定的关键字定义和函数调用，本文将详细阐述实现细节以及URP（Unity Render Pipeline）源代码分析，以帮助开发者更好地理解和实现这一功能。

       实现多光源阴影投射和接收的核心在于定义必要的关键字和调用相关函数。首先需要定义MainLight关键字，这涉及到使用`TransformWorldToShadowCoord()`获取阴影坐标，并通过`MainLightRealtimeShadow(shadowCoord)`获取阴影衰减。对于AdditionalLight，函数调用较为复杂，个人理解可能存在一定混淆。GetAdditionalLight中应使用有shadowMask参数的函数，并以`half4(1,1,1,1)`作为shadowMask参数传递，以正确计算阴影衰减。ShadowCaster Pass负责计算物体的阴影映射并写入纹理，这可以通过调用`UsePass`实现，但需注意支持SRP（Shader Reference Package）的Batcher时，需自行实现ShadowCaster Pass。在设置LightMode以及在计算裁剪空间坐标时，需使用`ApplyShadowBias`函数，并注意z值的正反向判断。

       在URP相关源代码分析中，多光源光照和阴影计算主要涉及`Lighting.hlsl`和`Shadows.hlsl`中的函数。GetMainLight函数在无参数的情况下默认阴影衰减为1.0，而有参数时调用`MainLightRealtimeShadow()`或`MainLightShadow()`进行计算。`MainLightShadow`函数直接调用`MainLightRealtimeShadow`并进行混合插值，实现烘焙光照和实时光照的融合。对于AdditionalLight获取，通过调用相关函数并提供index值来获取。在计算阴影时，若定义了相关关键字，则会进行阴影映射采样并返回结果。

       在实现过程中，开发者需确保正确使用关键字定义、调用函数以及处理相关参数，以确保多光源阴影投射和接收的准确性和效率。具体实现包括使用URP自带的`ShadowCaster`功能或自定义`ShadowCaster Pass`。最终效果展示则需通过实际项目测试和优化，以确保阴影效果的稳定性和视觉表现。在实践中，可能遇到的问题需仔细排查和解决，以获得满意的结果。

URP管线PBR源码剖析（上）

       URP管线与PBR算法的联系并不直接，但新版本的代码结构和算法有了显著变化。本文将深入剖析URP管线下的内置PBR着色器，对比旧版本，探讨主要区别。

       此篇内容旨在学习和解答问题，期待大家的反馈和讨论。以下分析分为三步：

       梳理UniversalFragmentPBR函数的功能和代码结构

       解析通用PBR算法

       详解ClearCoatPBR算法

       首先，UniversalFragmentPBR的主要工作分为数据准备和光照计算。数据准备包括初始化BRDF数据、ClearCoat BRDF数据、shadowMask、获取主光源信息和处理SSAO等。光照计算则涵盖了间接光和直接光的计算，如GI、主光、额外像素和顶点光照等。

       通用PBR算法的关键部分包括BRDF数据初始化，其中金属和非金属材质的处理有所不同；间接光的计算涉及漫反射和镜面反射；主光光照计算使用了改良的Lambert和Cook-Torrance模型；额外光计算则根据光源类型进行相应调整。

       URP版本与旧版的不同点在于支持ClearCoat材质、ShadowMask功能、SSAO效果的整合，以及额外光处理的简化。整体来看，新版本的PBR算法更加灵活且高效。

UE4源码剖析——光照贴图(LightMap) 之 由烘焙到渲染流程

       在离线编辑器阶段，通过构建（Build）按钮启动光照烘焙流程，UE4引擎在构建场景光照、反射球信息、预计算静态网格可见性、构建导航网格、构建HLOD、构建流式贴图等，仅关注光照相关只构建光照（Build Lighting Only）阶段，Lightmass系统负责计算光照，Swarm分布式工具加速并分担计算任务。

       Swarm初始化并启动烘焙流程，Startup阶段计算光照构建的关卡与灯光信息，统计静态几何体数据并初始化Swarm，Swarm分为协调与代理程序，负责数据导出与任务分配。AmortizedExport阶段进行分摊式数据导出，SwarmKickoff阶段Swarm全面启动，AsynchronousBuilding阶段消费者程序执行任务，完成光照信息计算。AutoApplyingImport阶段根据配置决定是否自动导入烘焙结果，WaitingForImport与ImportRequested阶段等待导入烘焙数据，Import阶段完成数据导入，Finished阶段地图构建完成。

       光照贴图合并大图过程，为每个静态几何体独立生成光照贴图后，UE4将多张贴图尽可能合并到一张大贴图中，以优化IO加载与渲染性能。合并算法简单，通过排序、读取最大尺寸限制与重新摆放光照贴图完成。

       贴图像素设置与Mipmap生成，合并后的光照贴图设置像素值，为每种类型的光照贴图创建，最终将数据以真实形式存储。贴图包含SkyOcclusionTexture、AOMaterialMaskTexture、ShadowMapTexture与低分辨率系数贴图。

       贴图渲染资源合并中，判断不同几何体使用的贴图集合是否一致，优化判断效率。创建FLightmapClusterResourceInput类代表贴图集合，并统计所有集合用于判断几何体是否使用相同贴图集合。

       运行时光照贴图传递到Shader流程包括UE4几何体渲染架构窥探、光照信息存储、赋值LCI与生成渲染批次、绑定Shader。FLODInfo类存储光照信息，FMeshBatchElement中设置LCI字段，FBasePassMeshProcessor绑定贴图集合到Shader。在Shader代码中访问LightmapResourceCluster变量访问贴图集合中的光照贴图。

       UE4通过Swarm分布式框架、Lightmass光照系统与优化的贴图合并与传递流程，实现了高效、实时的光照计算与渲染。

       以上内容详细介绍了UE4引擎中光照贴图从烘焙到渲染的完整流程，包括分布式工具、数据合并、贴图存储与Shader访问，实现了高性能的光照计算与渲染。