Оптимизация источников освещения

Вы можете отключить рендеринг теней для некоторых поверхностей или материалов. Например, это можно сделать для самой дальней поверхности LOD (когда тени не имеют значения).

Чтобы отключить рендеринг теней для поверхности :

1. В окне World Hierarchy выберите ноду и перейдите в раздел Surfaces на вкладке Node окна Parameters.

2. Выберите необходимые поверхности и выключите параметр Cast Proj and Omni Shadows. Чтобы отключить тени от мирового освещения, отключите параметр Cast World Shadows.

   

Чтобы отключить рендеринг теней для материала :

1. В окне Materials Hierarchy выберите материал и перейдите на вкладку Common окна Parameters.

2. Отключите параметр Cast Proj and Omni Shadow. Чтобы отключить тени от World Light, отключите параметр Cast World Shadow.

   

Динамическое освещение обеспечивает правильную визуализацию всех теней от движущихся источников света, отбрасываемых движущимися объектами. Этот подход подразумевает, что геометрия вашей сцены рендерится еще один раз в каждом кадре для расчета теней для каждого источника света Projected (или еще шесть раз — для каждого Omni). Использование нескольких динамических источников света в сцене и вычисление теней для них на лету может привести к падению производительности, особенно когда сцена содержит сложную геометрию с большим количеством полигонов. Это может быть ужасной тратой ресурсов, когда большинство объектов и источников света статичны.

Лучше избегать динамических теней и использовать запеченные для всего статического, где это возможно. Вы можете заменить динамические источники света Omni и Projected на статические (тени для них предварительно вычисляются и сохраняются в текстурах глубины).

Типы отображаемых теней определяются режим освещения и теневые режимы установлены для обоих огни а также поверхности объекта .

В зависимости от ваших потребностей, вы можете рендерить только запеченные тени или комбинировать рендеринг как запеченных, так и динамических. В таблице ниже представлены все возможные варианты настройки теней.

Таким образом, для динамического освещения тени от всех освещенных объектов визуализируются как динамические.

Для статического источника света в режиме теней Static визуализируются только запеченные тени от объектов с режимом теней Mixed; динамические тени вообще не отрисовываются.

Для Статического источника света в режиме теней Mixed рендерятся оба типа теней: запеченные (от поверхностей с режимом теней Mixed) и динамические (от поверхностей с режимом теней Dynamic).

Смешанный режим подразумевает, что динамическая карта теней копируется в статическую. текстура глубины и результат визуализируется. Если выбрать более высокое разрешающая способность , процесс копирования карты теней может занять время и повлиять на производительность. Поэтому разрешение 4K в теневом режиме Mixed имеет смысл, если в сцене больше 1,5 млн треугольников, иначе режим Dynamic может оказаться быстрее. Кроме того, обратите внимание на потребление видеопамяти, так как одна текстура глубины разрешения 4K для омнилайта занимает около 400 МБ.

Примечание

Если тени от статических источников света не запекаются автоматически, используйте инструмент Bake Lighting.

Исходный код World Light работает аналогичным образом, но использует теневые каскады . В режиме Dynamic каскады теней строятся динамически относительно положения камеры, а в режиме Static они запекаются и их площадь определяется положением источника света. Режим Static World Light подходит в качестве метода оптимизации производительности для проектов ArchViz с небольшой площадью, где теневые каскады можно разделить на две части: проходимая область с тенями высокого разрешения (поскольку они наблюдаются вблизи) и непроходимая область с тени с низким разрешением (как они наблюдаются на расстоянии). Обратите внимание, что изменение времени суток недоступно в режиме Static, так как каскады теней запекаются.

Примечание

Обучающее видео по Cached Shadows показывает, как устанавливать и использовать динамические и статические тени.

Маска Shadow позволяет управлять отрисовкой теней. Вы можете указать, какие поверхности, освещенные источником света, должны отбрасывать тени:

1. Для источника света укажите маску Shadow: откройте окно World Hierarchy и выберите ваш источник света. В разделе Shadow Mask вкладки Node окна Parameters укажите теневую маску.

   

2. Для всех поверхностей, которые освещаются источником света и должны отбрасывать тени, укажите маску Shadow, которая соответствует маске Shadow источника света (не менее одного бита).
3. Для всех материалов, применяемых к таким поверхностям, также укажите соответствующую теневую маску.

Примечание

Пример использования Shadow масок доступен в Content Видеоруководство по оптимизации.

Для всех типов источников света вместо карт теней на больших расстояниях можно рендерить скринспейсовые тени. Это повышает производительность, так как такие тени не зависят от сложности геометрии.

Примечание

Тени в экранном пространстве зависят от разрешения экрана: чем выше разрешение, тем точнее тени.

Вы можете включить тени в экранном пространстве одним из следующих способов:

• В строке меню выберите Rendering -> Shadows -> Screen Space Shadows.
• В строке меню выберите Windows -> Settings, а затем перейдите в раздел Shadows. Здесь вы можете включить параметр Screen Space Shadows.

Вы также можете настроить тени экранного пространства для каждого источника света на вкладках определенного типа (Light World, Light Omni и т. д.) окна Parameters.

Настройки теней в экранном пространстве Omni Light

Все источники света Omni и Projected подлежат общей технике отложенной оптимизации — Scissor Test: для каждого источника света находится прямоугольник-ножницы, определяющий его границы и, следовательно, область его влияния. Прямоугольник-ножницы определяет размер цели рендеринга для текущего источника света, поскольку все, что выходит за пределы этой области, не подвергается воздействию света в текущий момент.

Включите визуальный помощник Scissors или используйте консольную команду render_show_scissors 1, чтобы включить визуализацию файла Scissor Test.

Прямоугольники-ножницы для источников света Omni

Следовательно размер источника света существенно влияет на производительность: чем больше площадь экрана, на которой визуализируется освещаемая поверхность, тем ниже световая производительность. Таким образом, держите размер как можно меньше.

В этом режиме освещение рендерится на отложенном проходе в половинном разрешении (1/4 всех пикселей) с последующей реконструкцией соседних пикселей по данным предыдущих кадров, что позволяет снизить нагрузку на рендеринг.

Настройки рендеринга источников света с чередованием

Для получения более подробной информации см. статью Рендеринг источников света с чередованием.

Вы можете управлять визуализацией источников света и отбрасываемых теней, указав параметр visibility distances.

Глобальные настройки для всех источников света (World, Omni, Projected) можно установить в разделе Visibility Distances окна Settings.

Непрозрачная геометрия затеняется на Forward проходе рендеринга. Поскольку все источники света применяются к каждой прозрачной поверхности в цикле, настоятельно рекомендуется, чтобы количество источников света, воздействующих на прозрачные объекты, было как можно меньше для обеспечения оптимальной производительности.

Глобальные настройки освещения включают Forward Per-Object Limits, где вы можете ограничить количество определенных источников света, которые одновременно воздействуют на каждый прозрачный объект.

Если ваша сцена содержит водные объекты, вы можете отключить рендеринг освещения от источников света на них. Это значительно повысит производительность.

1. Выберите источник света в файле World Hierarchy.

   

2. В окне Parameters перейдите в раздел Render и отключите параметр Water.

   

Billboards можно использовать для имитации небольших источников света, наблюдаемых с больших расстояний. В таких случаях имеет значение только визуализация самих источников света. Например, вы можете использовать Billboards для огней взлетно-посадочных полос. Сами по себе они ничего не освещают, но выглядят как настоящие огни.

Биллборды, используемые для взлетно-посадочных огней

Чтобы создать Billboard, заменяющий реальный источник света, выполните следующие действия:

1. Добавьте объект Billboard на сцену, выбрав Create -> Billboards -> Base в строке меню, и поместите его где-нибудь в мире.

   

2. Назначьте материал, унаследованный от материала billboards_base.

3. Укажите следующие параметры для этого материала:

   1. На вкладке Common установите для смешивания Preset значение Additive и выключите параметр Depth Write, чтобы избежать создания препятствий объектам за Billboard.

      

   2. На вкладке States отключите запись в Deferred Buffers и включите следующие состояния:

      • Emission, чтобы обеспечить эффект излучения с помощью соответствующей текстуры.
      • Geometry Inflation, чтобы ограничить минимальный размер экрана Billboard фиксированным значением и, следовательно, обеспечить видимость с дальних расстояний.
      • Soft Interaction, чтобы сделать взаимодействие Billboard с другими объектами сцены более мягким и избежать артефактов.

      

   3. Во вкладке Textures укажите текстуры Diffuse и Emission.

      

   4. В окне Parameters укажите следующие значения:

      • Установите множитель цвета Diffuse на черный , чтобы Billboard стал полностью прозрачным.
      • Увеличьте Emission Scale, чтобы сделать Billboard ярче.
      • Увеличьте параметры геометрии для масштабирования размера Billboard и ограничения минимального размера Billboard.
      • При необходимости исправьте значение Soft Interaction.

      

В результате вы получаете Billboard, который можно использовать для имитации небольшого источника света на дальних расстояниях. Вы можете добавить любое нужное количество Billboards к существующему объекту Billboard: в окне Parameters выберите в списке созданный Billboard и нажмите Add.

Свет, имитируемый рекламными щитами

Объекты Volumetric можно использовать для имитации объемов видимого света вместо использования реальных источников света. Такие объекты следует использовать, когда вам не нужна подсветка. Например, используя объекты Volumetric, вы можете создавать сферы , лучи , или объемы, симулировать солнечные лучи попадающие в помещение через проемы и так далее.

Световая сфера и луч, смоделированные вместо реального источника света

Чтобы создать такие световые объемы, выполните следующие действия:

1. Добавьте объект Volume Sphere, выбрав Create -> Volume -> Sphere Light в строке меню, и сделайте его дочерним элементом ноды, которая должна излучать свет.

   

2. В разделе Volume Sphere окна Parameters измените размер сферы на 0.15.

3. Во вкладке Node окна Parameters установите координаты объемной сферы на родительскую ноду, а затем немного подкорректируйте положение сферы, чтобы она выглядела реалистично.

   

4. Назначьте материал, унаследованный от базового материала volume_light_base, и укажите необходимые значения на вкладке Parameters. Например, вы можете установить цвет световой сферы и масштабировать плотность света.

   

5. Добавьте объект Volume Projected, выбрав Create -> Volume -> Projected в строке меню, и сделайте его дочерним элементом ноды, которая должна излучать свет.

   

6. На вкладке Node окна Parameters сбросьте положение и поворот Volume Projected на родительские ноды.

   

7. В секции Volume Projected окна Parameters укажите необходимые параметры светового луча. Например, изменить его размер, радиус, угол раскрытия и шаг .

   

8. Назначьте материал, унаследованный от базового материала volume_proj_base.

9. В окне Parameters материала установите цвет светового луча так же, как и для Volume Sphere, и уменьшить диффузная шкала на 0.5, чтобы сделать цвет менее ярким.

   

В результате у вас получится световая сфера и луч, имитирующий настоящий источник света.

Свет, имитируемый объектами Volume Sphere и Volume Proj