解决Lightmap在PC上与ios和Android上表现不…

解决Lightmap在PC上与ios和Android上表现不…

相信很多人碰到过Lightmap的一些问题：

烘培好Lightmap之后，在PC上看起来相当给力，而打包成ios或android之后，就傻眼了，Lightmap往往就出现了改变，例如灯光曝光度不够、光照颜色偏冷色调、有时候甚至黄色光也能变成绿色光等等。

2、造成Lightmap在PC、ios和android上表现不同的原因。

在u3d里，Lightmap的格式是.exr(openEXR)，exr格式的储存方式是使用4*16Bit RGBA来储存数据的，即是说，它使用四个通道分别为RGB和alpha，每个通道占16位储存空间，每个像素占48位储存空间来储存数据。所以EXR格式的图片颜色值域范围就达到了[-65504,65504],远大于8bit(颜色值域[0,255],用浮点数表示就是[0,1])格式所能储存的数值范围。

但是EXR格式的Lightmap打包成 android或ios之后，就变成LDR格式（可能是单通道8bit）的了，这就丢失的很多光照信息。例如在PC上烘培出的灯光亮度值是2000，转变成LDR格式后，亮度值就变成了255，这就是为什么打包成android或ios后灯光曝光度不够、光照颜色偏冷色调的原因。

3、 解决方法。

HDR有几种比较常见的编码格式，这里用的编码格式是LogLuv，就是将RGBA_FP32bit(每个通道32bit或16bit)的数据编码到RGBA32(每个通道8bit)的图片中。LogLuv算法几乎能100%还原unity切换平台后导致Lightmap丢掉的精度信息，算法如下：[align=left] //FP32(RGB) to LogLUV[/align][align=left] fixed4 EncodeLogLuv(fixed3 vRGB)[/align][align=left] {[/align][align=left] fixed3x3 M = fixed3x3([/align][align=left] 0.2209, 0.3390, 0.4184,[/align][align=left] 0.1138, 0.6780, 0.7319,[/align][align=left] 0.0102, 0.1130, 0.2969 );[/align][align=left] [/align][align=left] fixed4 vResult;[/align] fixed3 Xp_Y_XYZp = mul(vRGB,

M); Xp_Y_XYZp = max(Xp_Y_XYZp,

fixed3(1e-6, 1e-6, 1e-6)); vResult.xy = Xp_Y_XYZp.xy /

Xp_Y_XYZp.z; fixed Le = 2 *

log2(Xp_Y_XYZp.y) + 127;[align=left] vResult.w = frac(Le);[/align] vResult.z = (Le -

(floor(vResult.w*255.0f)) / 255.0f) / 255.0f;[align=left] return vResult;[/align]

}[align=left]//LogLuv to FP32(RGB)[/align][align=left] fixed3 DecodeLogLuv(in fixed4 vLogLuv)[/align][align=left] {[/align][align=left] fixed3x3 InverseM = fixed3x3([/align][align=left] 6.0014, -2.7008, -1.7996,[/align][align=left] -1.3320, 3.1029, -5.7721,[/align][align=left] 0.3008, -1.0882, 5.6268 );[/align][align=left] [/align] fixed Le = vLogLuv.z * 255 +

vLogLuv.w;[align=left] fixed3 Xp_Y_XYZp;[/align] Xp_Y_XYZp.y = exp2((Le - 127)

/ 2); Xp_Y_XYZp.z = Xp_Y_XYZp.y /

vLogLuv.y; Xp_Y_XYZp.x = vLogLuv.x *

Xp_Y_XYZp.z; fixed3 vRGB = mul(Xp_Y_XYZp,

InverseM);

return max(vRGB, 0);

}

4、 实现步骤

1、 在PC平台烘培好光照贴图Lightmap_PC(.exr格式)。

2、 通过Lightmap_PC生成新的光照贴图Lightmap_LogLuv(.png格式,RGBA32bit，单通道是8bit)。生成过程就用上面提到的LogLuv算法进行编码。这里用GPU来进行生成，有类似GPGPU的思想。如下：

//用LogLuv算法生成的Lightmap输出到temp上，然后就将temp保存到一张.png格式的图片。 public bool SaveRenderTextureToPNG(Texture inputTex,Shader outputShader, string contents, string pngName)[align=left] {[/align][align=left] RenderTexture temp = RenderTexture.GetTemporary(inputTex.width, inputTex.height, 0, RenderTextureFormat.ARGB32);[/align][align=left] Material mat = new Material(outputShader);[/align][align=left] Graphics.Blit(inputTex, temp, mat);[/align][align=left] bool ret = SaveRenderTextureToPNG(temp, contents,pngName);[/align][align=left] RenderTexture.ReleaseTemporary(temp);[/align][align=left] return ret;[/align]

}

//将RenderTexture保存成一张png图片[align=left] public bool SaveRenderTextureToPNG(RenderTexture rt,string contents, string pngName)[/align][align=left] {[/align][align=left] RenderTexture prev = RenderTexture.active;[/align][align=left] RenderTexture.active = rt;[/align][align=left] [/align][align=left] Texture2D png = new Texture2D(rt.width, rt.height, TextureFormat.ARGB32, false);[/align][align=left] png.ReadPixels(new Rect(0, 0, rt.width, rt.height), 0, 0);[/align][align=left] byte[] bytes = png.EncodeToPNG();[/align][align=left] [/align][align=left] if (!Directory.Exists(contents))[/align][align=left] Directory.CreateDirectory(contents);[/align][align=left] FileStream file = File.Open(contents + ”/” + pngName + ”.png”, FileMode.Create);[/align][align=left] [/align][align=left] BinaryWriter writer = new BinaryWriter(file);[/align][align=left] writer.Write(bytes);[/align][align=left] file.Close();[/align][align=left] [/align][align=left] Texture2D.DestroyImmediate(png);[/align][align=left] png = null;[/align][align=left] [/align][align=left] RenderTexture.active = prev;[/align][align=left] [/align][align=left] return true;[/align]

}

3、 用新生成的光照贴图Lightmap_LogLuv替换原来的光照贴图Lightmap_PC。因为Lightmap_PC在切换android或ios会自动将Lightmap_PC压缩为LDR格式，这就丢失了精度。

5、编写生成工具[align=left] [/align]

我已经写好了一个简单的工具，可以将当前的场景下所有用Diffuse Shader的模型自动替换成新的Shader，改新的Shader将不再使用Unity原来.EXR格式的光照贴图，而是使用新生成的光照贴图。

图片：1.jpg