创造高清3D虚拟世界Unity引擎HDRP高清渲染管线实战HDRP入门基础高画质内容制作技术Unity实时光线追踪硬件云游戏来开发

基本信息

书名:创造高清3D虚拟世界:Unity引擎HDRP高清渲染管线实战(博文视点出品)

定价：198.00元

作者:杨栋 著

出版社：电子工业出版社

出版日期：2021-09-01

ISBN：9787121416590

字数：

页码：

版次：

装帧：平装

开本：16开

商品重量：

内容提要

《创造高清3D虚拟世界：Unity引擎HDRP高清渲染管线实战》共11章，不仅含HDRP入门基础，更通过剖析案例对高清渲染管线的主体框架和各种特性进行阐述，如基于物理的光照和材质系统、体积光与雾效设置、光照烘焙及实时后处理效果等。本书讲解如何使用Unity HDRP高清渲染技术来制作高质量画面内容。读者不管是在开发游戏、影视动画，还是在开发VR游戏、互动应用，都可以从本书中找到所需的高画质内容制作技术。本书进阶部分括HDRP在VR中的具体应用方法、Unity实时光线追踪的具体用法，以及如何使用Debug系统和Custom Pass应用等。书中含两个完整的Unity项目及相关操作步骤，读者一边操作一边阅读，即可把书中学到的技术直接应用到自己的项目中。

作者介绍

杨栋目前担任Unity大中华区平台技术总监，负责管理技术讲师团队并参与Unity产品本地化等相关工作。他拥有丰富的Unity开发经验，致力于将Unity的技术推广给广大开发者。有十余年的Web端和移动端项目研发经验，多年的海外生活与工作经验，曾参与世界北美分公后台数据平台研发，并作为技术项目经理了世界海外手游SDK研发工作。

目录

章HDRP入门1

1.1摘要 1

1.2离线渲染和实时渲染 8

1.2.1建模功能（ProBuilder、ProGrid和PolyBrush套件）8

1.2.2Timeline（线编工具）9

1.2.3Cinemachine（智能摄像机系统）9

1.2.4HD.Post.Processing.Effect（HDRP专用后期模块）9

1.2.5可视化着色器编程工具Shader.Graph 9

1.2.6开发工具Visual.Effect.Graph 9

1.2.7视频和动画输出工具Unity.Recorder 9

1.2.8HDRP针对不同材质的模拟10

1.3在DCC软件中准备模型资产 10

1.3.1在DCC软件中使用的尺寸单位要与Unity统一 10

1.3.2只在需要的地方使用三角面11

1.3.3纹理制作 11

1.3.4支持FBX、USD和Alembic格式的资产导入11

1.3.5Unity.Reflect支持导入Autodesk.Revit资产 11

1.4Unity HDRP项目设置 12

1.4.1创建一个基于高清渲染管线（HDRP）的Unity项目 12

1.4.2通过示例项目了解HDRP相关的概念和模块 16

1.5学渠道 52

1.6本章总结 53

第2章实现市政厅办公室场景54

2.1摘要 54

2.2实战项目详解 55

2.2.1使用Volume框架设置环境 58

2.2.2添加屏幕后处理效果 62

2.2.3添加光源、Light.Probe（光照探针）和Reflection.Probe（反射探针）64

2.2.4烘焙光照贴图 69

2.3本章总结 74

第3章HDRP配置文件和Volume框架详解 75

3.1摘要 75

3.2HDRP配置文件（HDRP Asset）介绍 75

3.2.1Frame.Settings（帧设置）75

3.2.2Volume框架 77

3.2.3针对不同平台使用不同的HDRP配置文件 94

3.3Volume框架详解 96

3.3.1Exposure（曝光控制）99

3.3.2Fog（雾效制作）110

3.3.3Lighting（光照）121

3.3.4Material（材质）121

3.3.5Shadowing（阴影处理）122

3.3.6Sky（天空）122

3.3.7Post-processing（后处理）126

3.3.8Ray.Tracing（实时光线追踪）126

3.3.9Local.Volume（本地Volume）使用示例 126

3.4本章总结 130

第4章HDRP光照系统详解 131

4.1摘要 131

4.2Sponza_Day_Lighting场景打光步骤解析 131

4.2.1步骤1：启用Scene.Settings.Volume 134

4.2.2步骤2：启用Directional.Light（平行光）136

4.2.3步骤3：启用Volume中的自动曝光控制138

4.2.4步骤4：启用所有灯笼模型和点光源139

4.2.5步骤5：启用场景中所有反射探针（Reflection.Probe）140

4.2.6步骤6：启用场景中的光照探针组（Light.Probe.Group）143

4.2.7步骤7：完成整个场景的光照烘焙145

4.2.8步骤8：增强间接光强度150

4.2.9步骤9：处理阴影和环境光遮蔽154

4.2.10步骤10：添加雾效 166

4.2.11步骤11：画面抗锯齿处理168

4.2.12步骤12：添加后处理Volume组件 171

4.3Sponza_Night_Lighting场景打光步骤解析 173

4.3.1修改Directional.Light设置173

4.3.2修改Scene.Settings.VolumeHDRI.Sky设置174

4.3.3修改Scene.Settings.VolumeExposure（曝光）设置174

4.3.4修改Scene.Settings.VolumeFog（雾效）设置175

4.3.5修改Scene.Settings.VolumeContact.Shadow（接触阴影）设置 175

4.3.6修改Post.Processing.VolumeColor.Adjustment（颜色调整）设置 175

4.3.7修改Post.Processing.VolumeWhite.Balance（白平衡）设置176

4.4光源类型和模式 177

4.4.1Unity中的光源类型有哪几种 177

4.4.2Unity中的光照单位200

4.4.3如何制作和使用Light.Cookie为灯光添加更多细节201

4.4.4光照相关的常见问题汇总204

4.5光源分层 212

4.5.1光源分层的作用 212

4.5.2光源分层实例讲解 212

4.6使用光照探针 217

4.6.1为什么要使用光照探针 217

4.6.2使用光照探针的基本步骤 218

4.6.3Mesh.Renderer组件中的Probes选项详解 223

4.6.4如何使用Mesh.Renderer组件的ProbesAnchor.Override参数 227

4.6.5如果打开了Lighting窗口中Debug.Settings中的All.Probes.No.Cells选项，但是在Scene窗口看不到光照探针如何处理 230

4.7使用ReflectioProbe为场景提供反射信息 231

4.7.1Screen.Space.Reflection（屏幕空间反射）231

4.7.2Reflection.Probe（反射探针）233

4.7.3Sky.reflection（天空反射）242

4.8阴影 242

4.8.1阴影的种类和三种光照模式 242

4.8.2两种Shadowmask模式下的阴影表现 244

4.8.3阴影的投射距离设置248

4.8.4Distance.Shadowmask和Shadowmask两种模式对性能的影响248

4.9本章总结 .249

第5章Lightmapping（光照烘焙）详解250

5.1摘要 .250

5.2渐进式光照贴图烘焙对场景中的模型有什么要求 252

5.3渐进式光照贴图烘焙对硬件的要求是什么？支持Unity的哪些渲染管线 257

5.4进行渐进式光照贴图烘焙时烘焙出来的是什么 257

5.5渐进式光照贴图烘焙的CPU版本和GPU版本有什么区别 261

5.6光照贴图烘焙界面参数详解 261

5.7不同显卡对GPU版本的烘焙效率有什么影响 275

5.8相同场景使用CPU烘焙需要多长时间 279

5.9为什么GPU版本在烘焙的过程中，有时会自动切换成CPU版本 279

5.10如何避免GPU烘焙自动切换成CPU烘焙 280

5.11如何解决光照贴图接缝问题 282

5.12如何整体地查看光照贴图的不同组成部分 283

5.13如何查看场景中的模型在光照贴图中的位置？

如何调整模型在光照贴图中的占比大小 284

5.14本章总结 288

第6章HDRP材质详解 289

6.1摘要 289

6.2使用Lit着色器制作典型材质 290

6.2.1木头材质 290

6.2.2冰箱材质 298

6.2.3陶瓷材质 300

6.2.4（普通）玻璃材质 306

6.2.5（带折射的）玻璃材质312

6.2.6半透明材质和次表面散射材质317

6.2.7自发光材质 327

6.2.8Decal（贴花）的具体使用方法 330

6.3渲染器和材质优先级 339

6.4使用HDRP自带的示例材质库 340

6.4.1金属箔材质 342

6.4.2肥皂泡材质 345

6.5本章总结 348

第7章Post.Processing后处理详解 350

7.1摘要 350

7.2为场景添加后处理效果的步骤 351

7.3后处理效果应用顺序和效果组合 351

7.4HDRP中的后处理效果 352

7.4.1Tonemapping（色调映射）353

7.4.2White.Balance（白平衡）354

7.4.3Bloom（泛光）354

7.4.4Film.Grain（胶片颗粒）356

7.4.5Depth.of.Field（景深）357

7.4.6Panini.Projection（帕尼尼投影）359

7.4.7Lens.Distortion（镜头畸变）360

7.4.8Motion.Blur（运动模糊）360

7.4.9Chromatic.Aberration（色差）362

7.4.10Vignette（晕映）363

7.4.11Lift、Gamma和Gain（颜色分级）364

7.4.12Channel.Mixer（通道混合）365

7.4.13Color.Curve（颜色曲线）366

7.4.14Color.Adjustment（颜色调整）367

7.4.15Split.Toning（分离调色）368

7.4.16Shadow、Midtones、Highlights（阴影、中间调、高光）369

7.5本章总结 370

第8章HDRP.Debug窗口介绍371

8.1摘要 371

8.2Material（材质）相关的Debug窗口 372

8.3Lighting（光照）相关的Debug窗口 374

8.4Camera（相机）相关的Debug窗口 376

8.5MatCap显示模式的使用方法 378

8.6本章总结 380

第9章HDRP在VR中的应用 381

9.1摘要 381

9.2HDRP VR支持的平台 381

9.2.1系统要求 381

9.2.2支持的平台 382

9.3配置HDRP项目以支持VR 382

9.4可以应用到VR中的HDRP功能 387

9.5将市政厅办公室场景转换成HDRP VR 388

9.5.1配置HDRP VR 388

9.5.2配置XR.Plug-in.Management 388

9.5.3添加XR.Interaction.Toolkit 388

9.5.4创建XR.Rig、控制器和瞬移区域 389

9.5.5创建转向系统 395

9.5.6创建可交互物体 396

9.5.7构建项目到设备 397

9.6在VR设备中进行Debug 398

9.7本章总结 400

0章HDRP.Custom.Pass应用401

10.1摘要 401

10.2Custom Pass实例解析 401

10.2.1实例讲解1 402

10.2.2实例讲解2 407

10.3如何查看Custom Pass的渲染阶段 408

10.4本章总结 409

1章HDRP实时光线追踪项目应用410

11.1摘要 410

11.1.1运行光追应用所需的软硬件411

11.1.2Unity光追功能在编辑器中的位置 411

11.2配置HDRP光追项目 414

11.2.1将普通HDRP项目升级到支持光追的HDRP项目414

11.2.2进一步设置HDRP配置文件（HDRP.Asset）启用相关的光追功能 417

11.2.3在HDRP.Default.Settings界面启用相机的Frame.Settings中的光追功能 421

11.2.4在Scene窗口打开相机的抗锯齿功能和启用刷新设置 422

11.3光追功能的使用方法 423

11.3.1环境光遮蔽 424

11.3.2屏幕空间反射 427

11.3.3屏幕空间全局光 431

11.3.4Light.Cluster的使用 433

11.3.5屏幕空间阴影 439

11.3.6次表面散射 443

11.3.7递归式渲染 450

11.3.8路径追踪 453

11.4本章总结 457

附录A基于物理的光照单位和参考数值（参考自Unity.HDRP官方文档）458

附录B色温（Color.Temperature）463

附录C在Unity中制作高质量的光照效果 464

编辑推荐

Unity大中华区总裁、副总裁倾情作序，面向SRP（Scriptable Render Pipeline，可编程渲染管线 ）这一Unity新版震撼性解决方案的必经学之路。

曾在世界等游戏电影公叱咤现活跃于Unity开发者社区的栋哥，不仅在应用层面解释HDPR概念与参数，更深入剖析背后机制，便于读者在真实开发中速查。

鉴于游戏大厂纷纷把研发重心转移到高品质渲染，读者无论从事艺术设计还是深耕图形技术，都可以通过HDRP提升创造力，将3A游戏和电影画质运用到作品中。

HDRP面向高端硬件与云游戏，支持PCXboxPlayStation平台游戏，高画质VR项目，Oculus Rift、HTC Vive系列头盔，及Windows Mixed Reality平台VR设备等。