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# Ue4照明技术引导视频笔记(静态光照部分)
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https://www.youtube.com/watch?v=jCsrWzt9F28&list=WL&index=7&t=0s
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https://forums.unrealengine.com/unreal-engine/events/107078-training-livestream-lighting-techniques-and-guides-jan-24-live-from-epic-hq?134388=
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https://cdn2.unrealengine.com/CommunityTab%2FEnglish%2F2017%2FJan+23%2FLiveStream_Lighting-11f85d1762b463154b5f53f7468e135f65955bed.zip
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https://wiki.unrealengine.com/LightingTroubleshootingGuide
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## Volume
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### Lightmass Importance Volume
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用于提高指定区域内的LightMap烘焙效果（主要是间接照明），区域外的默认为低质量效果。
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### LightMass Character Indirect Detail Volume
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提高区域内的间接光照缓存的密度（缓存点会更加密集）。
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## 间接光照缓存
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### 模型中光照选项
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## LightMass设置
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### 解决LightMass漏光问题
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1、提高间接光照的质量WorldSetting-》Indirect Lighting Quality<br>
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2、降低WorldSetting-》Indirect Lighting Smoothness的值(但是构建时间会增加)
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3、尽量使用整块模型
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## 地形阴影
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### 远距离阴影(Far Shadow)
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一般是方向光作用在地形上的阴影，使用的是Cascaded Shadow Maps。<br>
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相关选项有：
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方向光源-》Cascaded Shadow Maps-》 Far Shadow Cascade Count（阴影精细程度）与Far ShadowDistance（显示距离）
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可以通过show=》advanced=》ShadowFrustums显示阴影调试（只对方向光有效）。以此可以观察Cascaded的级数切换距离。
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地形是默认开启Far Shadow的，Actor需要手动开启。
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## 自发光物体
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后处理空间中除了设置GI倍率还可以自定义GI的颜色。
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讲了自发光材质的GI，这里有了个取巧的方式，通过PostProcessVolume绑定自发光物体来调整Gi，好尴尬
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2017年的版本还是通过LPV来实现的GI。
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## LightMass Debug
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在构建选项里有一个Use Error Coloring选项，可以用来标记UV不合格的物题，但在产品级质量构建中则不会显示这些Debug标记。
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## Lighting Info（位于构建按钮菜单中）
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里面可以调整LightMap渲染密度选项、空间占用大小以及分辨率调整。
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# Ue4照明技术引导视频笔记(动态光照部分)
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https://www.youtube.com/watch?v=nm1slxtF_qA
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https://forums.unrealengine.com/unreal-engine/events/113380-training-livestream-lighting-techniques-and-guides-2-dynamic-light-april-4-live-from-epic-hq?140547=
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## 距离场光线追踪技术
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首先需要开启距离场生成，在项目设置——渲染——灯光——勾选 生成模型距离场 选项。
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级联阴影在显示远阴影时为了效果会增加阴影级数这样会增加消耗，而距离场阴影的消耗相对较小，所以会采样近距离级联远距离距离场阴影的配合方式。同时它可以解决因为屏幕空间渲染技术而导致的阴影失真的问题。另一个主要用处就是距离场AO了。或者可以使用距离场来写Shader。
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模型距离场（在模型Asset设置中有个分辨率缩放选项）的分辨率会影响阴影效果（投射到别的物题上的阴影与自阴影）。从视频可以看出阴影缺少了很多细节而且并不正确。此时勾选Show——Visualize——MeshDistanceField，查看模型距离场，从而选择合适的分辨率对debug阴影有很大帮助。
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### 如何开启
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需要在灯光处勾选“Ray Tracing Distance Field Shadow”选项开启。
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### 较为的使用场景
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渲染树木植被等高面数、复杂物体的阴影。
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### 植被渲染注意
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对于树叶等需要双面渲染的物体，需要在模型设置中勾选Two-Sided Distance Field Generation，以生成正确的距离场。
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### 级联阴影切换
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可以对灯光中的Cascaded Shadow Maps——Dynamic Shadow Distance MoveableLight进行设置，来达到级联阴影与软阴影的切换（靠近物体会切换成级联阴影）
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### 几个调试用命令
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r.Shadow.MaxResolution 可选参数256~2048默认2048
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r.Shadow.MinResolution 可选参数16~128默认32
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r.Shadow.FadeResolution 可选参数64~2048默认64
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r.Shadow.DistanceScale 可选参数0.5~2默认1
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r.Shadow.RadiusThreshold 可选参数0.01~0.5默认0.03
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r.Shadow.CSM.MaxCascades 可选参数1~16默认3
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r.Shadow.CSM.TransitionScale可选参数0~2默认1
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r.ShadowQuality 可选参数1~5默认5
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r.LightFunctionQuality 可选参数0~2默认2
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r.DistanceFieldShadowing True~False默认True
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r.DistanceFieldAO True~False默认True
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r.ParticleLightQuality 可选参数0~2默认1
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### 其他注意事项
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光源中的SourceRadius会对软阴影产生影响（学过光追的人都知道为什么）
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## 胶囊阴影
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因为也是一种软阴影方案，所以光源的LightSourceAngle选项也会对此产生影响。
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### 如何启用
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1. 在角色Asset中指定ShaowPhysicsAsset。
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2. 在角色Asset的Lighting选项卡中勾选Capsule Direct Shadow或者Capsule Indirect Shadow
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## 接触阴影(Contact Shadows)
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ContactShadowLength参数大于0时就会开启，默认是关闭的。（视频使用值为0.02）
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### 原理
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将接触阴影的长度设为大于零的值后，渲染器将通过场景的深度缓存从像素的位置到光源进行光线追踪。举一个典型的例子来说，将接触阴影长度的最大值设为 1，此处的 1 则代表光线遍历整个屏幕。而将接触阴影长度的值设为 0.5 则意味着光线遍历半个屏幕。注意：场景深度缓存中的获得的采样将保持不变，意味着增加接触阴影的长度时将出现更多噪点（穿帮）。长度为 0.75 的接触阴影比长度为 0.1 的接触阴影生成的噪点更多。
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### 应用场景
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1. 当前平台只支持一个光源，且需要使用Marching实现的视差Shader。
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2. 角色细节阴影与墙面植物(爬山虎)阴影。
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## 级联阴影
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级联阴影分为近阴影与远阴影。两者皆可以设置数量、过度距离以及过度参数（在光源中设置）。
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当然想要真正显示远阴影则需要勾选物体中的Far Shadow选项。
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## 其他技巧
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### 天光(SkyLight)
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天光也有距离场AO的选项，在调试时需要关闭别的光源进行调试。
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### HDRI Backdrop
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https://docs.unrealengine.com/en-US/Engine/Rendering/LightingAndShadows/HDRIBackdrop/index.html
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4.23处的新功能，对于CAD产品展示有很大帮助。
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# Wiki笔记
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部分条目的解释有配图，我懒得贴了，所以推荐直接看原文。
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## 问题解答
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### 静态部分
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#### 为什么我的阴影死黑？
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在光照条件下，深黑色阴影通常意味着没有填充光。这种情况经常发生在室外环境中，一个方向的光代表太阳。UE4有一个内置的方法来提供一个影响填充光的世界，我们把它称为天光。
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#### 不想生成光照贴图
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1. Rendering——Lighting——AllowStaticLighting确保引擎不会生成光照贴图。（项目级）
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2. 打开世界设置——Lightmass——Force No Precomputed Lighting。(关卡级)
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#### 双面渲染物体的阴影问题
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1. 在StaticMesh——Lighting——LightMassSetting中勾选UseTwoSidedLighting。（仅对静态光照）
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2. 在物体的材质选项中勾选TwoSided
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#### 灯光上出现X标记
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因为有超过4个光源重叠在一起，这样会严重影响性能。动态光在该重叠区域会强制设为一个动态光源，而静态光源会在烘焙光照时弹出重叠提示。
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### 动态部分
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#### 阴影不正确
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##### 方向光
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###### Dynamic Shadow Distance Movable
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以摄像机为起点的阴影覆盖距离，该值为0则代表禁用该功能。
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###### Dynamic Shadow Distance Stationary
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以摄像机为起点的阴影覆盖距离，该值为0则代表禁用该功能。
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###### Num Dynamic Shadow Cascades
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view frustum被分割成的级联的数量。更多的级联将导致更好的阴影分辨率，但会显著增加渲染成本。
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###### Cascade Distribution Exponent
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控制级联的分布，是离相机更近(高值)还是更远(低值)。值1表示转换将与分辨率成正比。
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###### Cascade Transition Exponent
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级联之间的过度参数，较低的数值产生会较生硬的过度，而较高的数值会产生较平缓的过度。
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###### Shadow Distance Fadeout Fraction
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阴影淡出参数。较高的值会使阴影显得较淡一些，而较低的值会使阴影显得较深一些。
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###### Far Shadow
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级联阴影的远阴影开关，可以解决当摄像机处于较远距离时，物体的阴影会消失的问题。
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#### 调整级联阴影以得到更好的效果
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通过调整上述设置，可以很好地调整阴影的出血值和精度。下一节将尝试调整到最佳成都，以获得更好的精度与阴影。找到一种适合任何特定游戏的平衡将需要耗费时间、精力来进行大量测试。
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以下是默认设置下会出现的问题。
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调整后的结果
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##### 对于所有的动态光源
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###### Shadow Bias
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控制阴影在场景中的精确程度。默认值是0.5，这是权衡了精度与性能的值。
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###### Shadow Filter Sharpness
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控制阴影边缘的锐化程度。
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##### 为什么可移动光源在较远时其遮挡关系会出错
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为了解释这一点，我们首先需要了解Ue4的渲染优化方法。引擎根据场景深度来判断场景中Mesh的可见性（首先物体需要处于摄像机矩阵中），如果Mesh过于远离摄像机，Mesh将不会被渲染或是被遮挡。所以就会出现图中的现象。
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你可能会注意到，当选择物体时，灯光恢复正常。这是预料之中的，因为它处于焦点状态。
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解决方法是：在Mesh属性界面，调整Bounds Scale选项的大小。默认值设置为1.0。建议的调整范围为1.1、1.2左右，调整的量不宜过大，会影响性能与阴影质量。
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可以viewport > Show > Advanced > Bounds 开启包围盒显示进行debug。
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另一个解决思路就是使用聚光灯或者使用静态光烘焙光照贴图。
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### 静态部分
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你可以在世界设置中的LightMass调整以下参数以获得更好的效果：
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Indirect Lighting Quality设置成2或者更高。
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Indirect Lighting Smoothness通常被设置为0.65~0.7之间。数值越低噪点会越多。
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#### 如何控制静态照明的全局照明效果?以及光线反弹的美妙之处
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默认情况下，LightMass的光线反弹次数为3，我们可以在Settings > World Settings > LightMass
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中修改反弹次数以获得更好的效果。
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光线的第一次反弹所需的计算时间是最长的。之后的反弹对实际构建时间的影响较小，但对视觉效果的影响也要小得多。
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#### 解决阴影“脏”的问题
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首先，这种现象的原因与GI中的间接光照有关。
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以下使用默认场景来创建2个测试用的关卡，其中Mesh的光照贴图分辨率设为256，后期空间开启人眼自适应。
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<center>直接光照与一次反弹的间接光照</center>
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<center>只有一次反弹的间接光照</center>
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一个较为暴力的手法就是提高光照贴图分辨率，但这不是最好的方法。因为这样做会增大内存消耗。
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<center>光照贴图分辨率为1024的结果</center>
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在WorldSettings——LightMass中，可以对以下参数进行设置：
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##### Indirect Lighting Quality
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控制间接光照的质量，以获得更佳的效果。
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##### Indirect Lighting Smoothness
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控制光照贴图中细节的平滑度。
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##### Num Indirect Lighting Bounces
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间接光照光线的反弹次数。
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在对这些参数进行调整后，即使是光照贴图分辨率为512，其效果也比1024的好了。
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<center>光照贴图分辨率为512</center>
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<center>光照贴图分辨率为1024</center>
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