光照
光照模式
Light组件的包含Mode的信息。光源的Mode属性用于定义光源的目标用途。 目前提供的模式有：
- Baked：在运行时之前预先计算烘焙光源所需光照，而不会将这些光源包括在任何运行时光照计算中。
- Realtime：在运行时每帧计算并更新光源的光照。引擎不会对实时光源进行任何预先计算。
- Mixed：混合光源既会参与实时计算，同样也会在运行时每帧计算并更新光源的光照。
Realtime
实时光源会在运行时动态执行光照计算，每帧进行一次。您可以在运行时更改实时光源的属性，从而创建火把，路灯，来自远方的车灯等效果。 实时光源可用于在角色或可移动的几何体上提供光照和投射阴影。 实时光源可以投射不超过阴影距离的阴影。默认情况下，实时光源仅为场景提供实时直接光照。而不会参与简介光照烘焙。
- 实时光源的局限性
- 为实时光源执行运行时计算可能成本很高，尤其是在复杂场景中或低端硬件上。
- 由于实时光源在默认情况下仅为场景提供直接光照，若无其他光照渲染，阴影看起来完全是黑色的，并且没有任何间接光照效果。这可能会导致场景中的光照不真实。
Mixed
混合光源整合了实时光照和烘焙光照的元素。使用混合光源可以将动态阴影与来自同一光源的烘焙光照结合起来，或者在希望光源提供直接实时光照和烘焙间接光照时，也可以使用混合光源。
混合光源会在运行时动态执行光照计算，每帧进行一次。您可以在运行时更改实时光源的属性，也可以可用于在角色或可移动的几何体上提供光照和投射阴影。
并且在进行烘焙时，混合光源也会参与烘焙计算，从而影响到全局光照的效果。
引擎在编辑器中为烘焙光源执行计算，并将结果作为光照数据保存到磁盘中。这一过程称为烘焙。在运行时，引擎将加载烘焙的光照数据，并使用这一数据来照亮场景。由于复杂的计算是预先执行的，因此烘培光源可以减少运行时的着色成本，并减少阴影的渲染成本。
烘焙光照过程中，引擎将直接光照和间接光照从烘培光源烘焙到光照贴图中。光照探针的烘焙过程同样受到烘焙光照影响。
- 烘焙光照的局限性
- 无法在运行时更改烘培光源的属性。
- 烘焙光源不影响镜面反射光照。
- 动态游戏对象不会接收来自烘焙光源的光线或阴影。
光源类型
平行光（NDirectionalLight）
方向光对于在场景中创建诸如阳光的效果非常有用。方向光在许多方面的表现很像太阳光，可视为存在于无限远处的光源，。方向光没有任何可识别的光源位置，因此光源对象可以放置在场景中的任何位置。场景中的所有对象都被照亮，就像光线始终来自同一方向一样。光源与目标对象的距离是未定义的，因此光线不会减弱。
方向光代表来自游戏世界范围之外位置的大型远处光源。在逼真的场景中，方向光可用于模拟太阳或月亮。在抽象的游戏世界中，要为对象添加令人信服的阴影，而无需精确指定光源的来源，方向光是一种很有用的方法。所以默认情况下，场景中会自带一个名为Sun的方向光用于模拟阳光的照射，在大气模拟开启的情况下，Sun也会作为太阳提供的光照数据
- 阴影类型：可设置此灯光是否投射阴影。
- 模式：可设置光照模式。
- 光照强度：可设置数值控制此光源的亮度，默认值为1。
- 光照颜色：可设置光照的颜色。
- 阴影强度：可设置此光源投射阴影的强度，默认值为1。
- 阴影偏移：可设置阴影深度偏移。
- ShadowNormalBias：可设置阴影法线偏移。
点光源（PointLight）
点光源是位于空间中的一个点，并在所有方向上均匀发光。照射到表面的光线的方向是从接触点返回到光源对象中心的线。强度随着远离光源而衰减，在到达指定距离时变为零。
点光源可用于模拟场景中的灯和其他局部光源。您还可以用点光源逼真地模拟火花或爆炸照亮周围环境。但主要的是，过多的光源在场景中会造成极大的性能开支，需要谨慎考虑。 
基础光照属性与平行光一致，点光源特殊的属性有：
- 光照强度单位：可以选择光照强度的单位。
- 光源范围：可以通过设置数值控制点光源的光照范围。
阴影类型
阴影是使得场景真实的重要因素，因为它们可以显示对象的比例和位置，否则对象看起来就会显得扁平，不立体。
在使用阴影时，我们需要考虑不同阴影类型的优点以及局限性。
软阴影
软阴影的优点： 在光源的数量较多，且强度并非十分强烈的时候，阴影往往不会显得十分锐利和明显。而是往往有着较为模糊的分界线。软阴影可以较为合理的表现出这种交汇的阴影方式，合适的模拟出光照阴影效果。
软阴影的局限： 对于阴影的渲染十分消耗性能，在场景中光源较多，并且光源和物体都频繁移动的情况下，往往会造成极大的性能开销
硬阴影
硬阴影的优点： 硬阴影可以在较少的性能消耗下模拟出一些场景中的光照效果，例如被平行光照射的立方体，阴影往往锐利且清晰。这样的阴影可以容易的被硬阴影模拟出。并且消耗较小的性能开销。
硬阴影的局限： 过于锐利的阴影往往并不能真实的表现出场景中的光照表现，特别在多光照条件下，硬阴影的效果可能与现实的光照出现较大的偏差。
环境光
Solid Color
环境光（也称为漫射环境光）是场景周围存在的光，并非来自任何特定的光源对象。它可以是场景整体外观和亮度的重要影响因素。
环境光在许多情况下都很有用，如果采用简单的艺术风格，不需要较为真实的反射效果，例如卡通风格渲染时，如果需要整体的调整场景光照，便可以调节环境光的颜色。方便的调节场景光照。 
代码示例：
//在自定义Shader中获取环境光着色
fs：
#NS_DECLARE_MULTIVIEW
#NS_INCLUDE(Common.glsl);
#include "MaterialUniforms/MaterialShader1.glsl"
#NS_INCLUDE(Light/LightCommon.glsl);
/*
声明精度:
#NS_PRECISION_HIGH(类型); == precision highp 类型;
#NS_PRECISION_MEDIUM(类型); == precision mediump 类型;
#NS_PRECISION_LOW(类型); == precision lowp 类型;
*/
#NS_PRECISION_HIGH(float);
in vec2 TexCoord;
in vec3 NormalWS;
out vec4 FragColor;
void main()
{
InitUniforms();
FragColor.rgb = NS_Ambient;
FragColor.a =1.0;
NS_HandleDepth_FS(gl_FragDepth);
}IBL
IBL是基于立方体贴图技术改进的一种环境反射技术，它最大的特点是可以灵活控制反射属性，轻松模拟出物体材质光滑、粗糙等特性。
烘焙IBL
烘培IBL支持记录场景信息保存为贴图数据，在运行时直接读取烘焙结果计算出渲染光照信息。
搭建场景时，需要区分可能会被全局光照影响的物体，例如：地形，不会移动的房屋，车辆，围栏等几乎不会移动的物体，还有经常移动，并不适合被烘焙在全局光照的物体，例如会改变颜色的告示牌，移动的人物等，提前烘焙这些物体会导致实际的场景与烘焙光照出现偏差。所以，在设计时，需要设定那些物体适合被渲染在IBL光照贴图上。 
对于需要烘焙的物体，在物体层级中，将层级设置为5：IBLRender，在渲染时就会将物体渲染至光照贴图中。 场景设计完毕后，点击渲染场景IBL,等待弹窗渲染完毕后，即可完成渲染。 
渲染完毕后，贴图会被保存在Assets/Textures/IBL/场景名称/文件夹中，可以查看渲染结果是否正确。
在自定义着色器中使用IBL纹理
烘培完IBL后，除了引擎内置的Shader使用外，也可以在外部读取光照贴图，自行进行光照计算。
代码示例：
float perceptualRoughnessToMipmapLevel(float perceptualRoughness)
{
return perceptualRoughness * 5.0f;
}
vec3 GlossyEnvironmentReflection(vec3 reflectVector, float perceptualRoughness)
{
float mip = perceptualRoughnessToMipmapLevel(perceptualRoughness);
vec3 encodedIrradiance = textureLod(preFilerMap, vec3(-reflectVector.x, reflectVector.y, -reflectVector.z), mip).rgb;
vec3 irradiance = encodedIrradiance.rgb;
return irradiance;
}
void main()
{
InitUniforms();
vec3 m_IBLColor = GlossyEnvironmentReflection(Normal,Roughness);
FragColor.rgb = m_IBLColor;
NS_HandleDepth_FS(gl_FragDepth);
}
光照探针
在烘焙过程中，动态物体收到的光照影响是不能直接烘焙进光照贴图进行计算的，而用实时光照就会产生强大的额外开销。此时使用反射探针就能够将动态物体的实时光照烘焙进GI中，这样就可以取代实时光照而减少渲染的开销。
烘焙光照探针
为了记录场景中动态物体会收到的光照影响，需要在场景中相关位置放置光照探针组，探针组会捕捉周围物体的光照影响，并对收到影响的物体提供光照数据，为了使得物体运动中的光照变化具体且连续，需要在场景中光照变化较大的场景，以及运动物体常移动的地点布置光照探针。
搭建场景时，需要区分可能会被全局光照影响的物体，以及会提供全局光照影响的物体。对于提供光照影响的物体，大部分为道路，场景这些不会移动的物体。渲染技术后光照信息固定。所以提供光照的物体移动后会导致光照与实际信息不符的错误，例如一个物体已经离开，但是某个光滑的表面还是照出了他的影子。
为了避免这种错误，对于需要光照探针渲染的物体，我们需要将其设置为静态物体。即不会移动的物体，这样的物体也才会给光照探针提供数据影响。
设计完物体后，即可拖动光照探针至场景中。 
添加探针组后，添加的探针组将和原有探针组自动组成新的大四面体集合。 确认位置后，点击烘焙场景球谐系数，即可完成光照探针渲染。 
完成探针数据后，对于场景中的物体，开启使用探针光照时，即可动态的收到周围物体的光照影响。在编辑器移动时，可以直接看到影响此物体的四面体。 
自定义着色器中使用光照探针数据
记录了全局光照的贴图数据后，除了引擎内置的Shader使用外，也可以在外部读取光照贴图，自行进行光照计算。
示例代码：
顶点着色器：
#NS_DECLARE_VERSION
//NS_DECLARE_VERSION版本声明必须放在第一行
//XR设备上声明启用Multiview扩展
#NS_DECLARE_MULTIVIEW
//包含引擎内部文件
#NS_INCLUDE(Common.glsl);
#include "MaterialUniforms/MaterialShader1.glsl"
#NS_INCLUDE(GpuDrive.glsl);
//XR设备下声明Multiview视图数量
#NS_DECLARE_MULTIVIEW_NUM顶点属性：
/*
#NS_DATA_POSITION(变量名); 位置
#NS_DATA_TEXCOORD0(变量名); 第一套uv
#NS_DATA_VERTEXCOLOR(变量名); 颜色
#NS_DATA_NORMAL(变量名); 法线
#NS_DATA_TANGENT(变量名); 切线
#NS_DATA_BINORMAL(变量名); 副法线
#NS_DATA_TEXCOORD1(变量名); 第二套uv
*/
#NS_DATA_POSITION(aPos);
#NS_DATA_TEXCOORD0(aTexCoord)
#NS_DATA_NORMAL(aNormal);
out vec3 NormalWS;
out vec2 TexCoord;
void main()
{
InitUniforms();
gl_Position = NSObjectToClipPos(vec4(aPos, 1.0));
TexCoord.xy = aTexCoord.xy * Tiling.xy + Offset.xy;
NormalWS =NSGetNormalInObjectSpace(aNormal);
NS_HandleDepth_VS(gl_Position);
}像素着色器：
#NS_DECLARE_VERSION
//NS_DECLARE_VERSION版本声明必须放在第一行
//XR设备上声明启用Multiview扩展
#NS_DECLARE_MULTIVIEW
#NS_INCLUDE(Common.glsl);
#include "MaterialUniforms/MaterialShader1.glsl"
#NS_INCLUDE(MathCommon.glsl);
#NS_INCLUDE(SH.glsl);声明精度:
/*
#NS_PRECISION_HIGH(类型); == precision highp 类型;
#NS_PRECISION_MEDIUM(类型); == precision mediump 类型;
#NS_PRECISION_LOW(类型); == precision lowp 类型;
*/
#NS_PRECISION_HIGH(float);
in vec2 TexCoord;
in vec3 NormalWS;
out vec4 FragColor;
void main()
{
InitUniforms();
FragColor.rgb = SHEvaluate(NormalWS)/10.0f;
FragColor.a =1.0;
NS_HandleDepth_FS(gl_FragDepth);
}