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创造高清3D虚拟世界:Unity引擎HDRP高清渲染管线实战 版权信息
- ISBN：9787121416590
- 条形码：9787121416590 ; 978-7-121-41659-0
- 装帧：一般胶版纸
- 册数：暂无
- 重量：暂无
- 所属分类：>>
创造高清3D虚拟世界:Unity引擎HDRP高清渲染管线实战 本书特色
√ Unity大中华区总裁、全球资深副总裁倾情作序，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习之路。 √ 曾在完美世界等游戏电影公司叱咤现活跃于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PC|Xbox|PlayStation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。
创造高清3D虚拟世界:Unity引擎HDRP高清渲染管线实战 内容简介
《创造高清3D虚拟世界：Unity引擎HDRP高清渲染管线实战》共11章，不仅包含HDRP入门基础，更通过剖析优秀案例对高清渲染管线的主体框架和各种特性进行阐述，如完全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。本书全方位讲解如何使用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。本书进阶部分包括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高级应用等。书中包含两个完整的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。
创造高清3D虚拟世界:Unity引擎HDRP高清渲染管线实战 目录
第1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
1.2.2 Timeline（非线编工具）9
1.2.3 Cinemachine（智能摄像机系统）9
1.2.4 HD.Post.Processing.Effect（HDRP专用后期特效模块）9
1.2.5 可视化着色器编程工具Shader.Graph 9
1.2.6 高级特效开发工具Visual.Effect.Graph 9
1.2.7 视频和动画输出工具Unity.Recorder 9
1.2.8 HDRP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
1.3.5 Unity.Reflect支持导入Autodesk.Revit资产 11
1.4 Unity 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 学习渠道 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
3.2 HDRP配置文件（HDRP Asset）介绍 75
3.2.1 Frame.Settings（帧设置）75
3.2.2 Volume框架 77
3.2.3 针对不同平台使用不同的HDRP配置文件 94
3.3 Volume框架详解 96
3.3.1 Exposure（曝光控制）99
3.3.2 Fog（雾效制作）110
3.3.3 Lighting（光照）121
3.3.4 Material（材质）121
3.3.5 Shadowing（阴影处理）122
3.3.6 Sky（天空）122
3.3.7 Post-processing（后处理）126
3.3.8 Ray.Tracing（实时光线追踪）126
3.3.9 Local.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
4.2 Sponza_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
4.3 Sponza_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.Volume→HDRI.Sky设置174
4.3.3 修改Scene.Settings.Volume→Exposure（曝光）设置174
4.3.4 修改Scene.Settings.Volume→Fog（雾效）设置175
4.3.5 修改Scene.Settings.Volume→Contact.Shadow（接触阴影）设置 175
4.3.6 修改Post.Processing.Volume→Color.Adjustment（颜色调整）设置 175
4.3.7 修改Post.Processing.Volume→White.Balance（白平衡）设置176
4.4 光源类型和模式 177
4.4.1 Unity中的光源类型有哪几种 177
4.4.2 Unity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
4.6.3 Mesh.Renderer组件中的Probes选项详解 223
4.6.4 如何使用Mesh.Renderer组件的Probes→Anchor.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Reflection Probe为场景提供反射信息 231
4.7.1 Screen.Space.Reflection（屏幕空间反射）231
4.7.2 Reflection.Probe（反射探针）233
4.7.3 Sky.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
4.8.4 Distance.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
6.2.8 Decal（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
7.4 HDRP中的后处理效果 352
7.4.1 Tonemapping（色调映射）353
7.4.2 White.Balance（白平衡）354
7.4.3 Bloom（泛光）354
7.4.4 Film.Grain（胶片颗粒）356
7.4.5 Depth.of.Field（景深）357
7.4.6 Panini.Projection（帕尼尼投影）359
7.4.7 Lens.Distortion（镜头畸变）360
7.4.8 Motion.Blur（运动模糊）360
7.4.9 Chromatic.Aberration（色差）362
7.4.10 Vignette（晕映）363
7.4.11 Lift、Gamma和Gain（颜色分级）364
7.4.12 Channel.Mixer（通道混合）365
7.4.13 Color.Curve（颜色曲线）366
7.4.14 Color.Adjustment（颜色调整）367
7.4.15 Split.Toning（分离调色）368
7.4.16 Shadow、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
8.2 Material（材质）相关的Debug窗口 372
8.3 Lighting（光照）相关的Debug窗口 374
8.4 Camera（相机）相关的Debug窗口 376
8.5 MatCap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
9.2 HDRP 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
第10章 HDRP.Custom.Pass应用401
10.1 摘要 401
10.2 Custom 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
第11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
11.1.2 Unity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
11.3.4 Light.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
展开全部
创造高清3D虚拟世界:Unity引擎HDRP高清渲染管线实战 节选
推荐序4 随着计算机科学和相关硬件产品日新月异的发展，实时渲染技术正被迅速地应用于我们生活的方方面面。从AR互动到虚拟偶像，从电视短片到动画电影，从手机休闲游戏到开放世界电脑游戏，日益完善的实时渲染技术正帮助我们把无穷无尽的奇思妙想幻化成真。 Unity作为一款在业内得到广泛认可与应用的实时渲染引擎，在2018年推出了致力于实现完美画面效果的专用渲染管线——高清渲染管线（HDRP）。HDRP不仅继承了Unity传统渲染管线一贯的易开发、强兼容等特点，更融入了大量前沿的实时渲染技术和工具，一经发布便迅速成为推动Unity跻身实时渲染引擎阵营的重要利器。作为一名与时俱进的计算机图形开发者，无论你是从事艺术设计，还是深耕图形技术，掌握HDRP的使用都会令你的创造力如虎添翼。 本书是一部极为出色的讲述Unity高清渲染管线的著作。全书共分11章，不仅包含了HDRP入门的基础知识，更通过剖析优秀案例，对高清渲染管线的主体框架和各种特性进行了全方位的阐述，如完全基于物理的光照和材质系统、体积光与雾效设置、光照烘焙以及实时后处理效果等。在此基础上，进一步结合真实的VR开发实战，使读者深刻体会HDRP为不同的领域带来的震撼进步。 作者杨栋，时任Unity大中华区平台技术总监，不仅自身在专业领域造诣深厚，更帮助业内大量开发者走向成功，同时也是我在事业上的指路人。 诚然，这是一本进阶型的技术图书，主要面向对Unity引擎基础知识有一定了解的读者。 但作者依旧对书中一些较为繁复的专业术语进行了精妙的解释，以方便读者理解。同时配合大量的图例和图表，将看似眼花缭乱的HDRP参数设置抽丝剥茧，一目了然地呈现在读者面前。 更加难能可贵的是，作者不仅在应用层面对这些概念与参数进行了解释，更对部分参数背后的理论机制进行了深入浅出的介绍，如“物理光照”功能背后的真实世界光照原理及参数说明。这使得本书在真正意义上可以作为一本开发过程中的参考书籍来使用。 虽然在这个知识爆炸的时代，我们比任何时候都更容易获取新技术与新平台的参考资料，但能将这些至关重要的专业知识以晓畅、清晰、诚恳的文字记录成书，实属难得。希望此书可以为更多读者答疑解惑，助其在创造实时高清虚拟世界的道路上易道良马，势如破竹。 ——亢伉 Unity大中华区高级技术美术/Unity实时渲染动画短片《Windup》技术美术 推荐序5 中国游戏市场刚刚经历了几年快的发展，这几年也是手机游戏爆炸式增长的几年。在过去这几年的时间里，极少有游戏去追求极致的画面，一方面是由于手机硬件的限制，很多渲染效果不能简单地从PC平台搬到手机平台，更重要的原因是在手机游戏这片新兴的蓝海市场里，游戏开发速度成了游戏成功重要的因素之一，而追求渲染质量一定会拖慢游戏的开发进度。 而眼下，这个趋势正在发生改变。手机游戏市场渐趋饱和，游戏玩法的发挥空间已经开始受限，几乎所有的游戏大厂都纷纷把研发的重心转移到高品质渲染的方向上，Unity的HDRP高清渲染管线刚好应运而生。 在游戏市场上，HDRP可以满足以下几种类型的游戏需求。首先HDRP是面向高端硬件的，它是集成了各种渲染技术的解决方案。因此它的应用场景是PC、主机平台AAA游戏，或者云游戏。目前大部分的中国游戏公司新立项的游戏仍然以手机平台为主。因为本人负责Unity中国区企业客户的技术支持业务，近已经接触到一些游戏公司开始立项对标国外AAA游戏的PC、主机游戏，并且使用的都是的HDRP。由此可见，单纯的手机平台已 经不能满足游戏大厂的需求，而HDRP刚好是开拓其他平台的**工具。 如果说PC、主机游戏已经在路上，云游戏则可以说刚开始起跑，它给我们打开了一个新的窗口。因为手机或机顶盒之类的硬件在渲染性能上有种种限制，我们很难在移动平台上实现主机AAA游戏的画面效果。而云游戏允许在云端硬件上运行Unity HDRP游戏，并实时串流到手机上操作。这样在手机上畅玩各种主机大作将不再是梦。未来云游戏如果想体现出同本地手机游戏的差异，HDRP刚好是一个不错的选择。 除了游戏行业，工业方向的某些应用场景也对渲染质量提出了更高的要求。去年Unity联合宝马公司推出了面向汽车行业的demo，其中不仅使用了版HDRP的各种渲染特性，更是增加了Nvidia的光线追踪功能。其表现出来的车身的动态反射效果，以及水晶材质的折射效果，与传统离线渲染器的效果相比别无二致。Unity的光线追踪功能是内建在HDRP中的，使用这些功能也非常简单，只需要在HDRP中打开几个开关即可。 看了以上的HDRP介绍，仍然在开发手机平台游戏的开发者可能会有微微的遗憾，毕竟HDRP目前还不支持运行在手机硬件上。其实Unity官方已经关注到了手机平台游戏对更高画质的需求，我们正在开展将HDRP移植到移动平台的工作，相信HDRP的应用场景会越来越广。 ——张黎明 资深计算机图形学专家/Unity大中华区技术总监 推荐序6 我遇到过许多成就非凡的Unity开发者，他们并非全都技术超群，但却有一个共同点，那就是对于未来的目标都有无与伦比的热情，向世人诉说自己故事的热情没有被任何的挫折浇灭： “Bug我自己会修了！” 我也看到更多的新人开发者加入，跌跌撞撞地走在开发这条路上。现实是入门容易进阶难，我们得把社群团结得更紧密。 “不是在UI上拖来拖去就能做好了吗？被骗了！” 所以栋哥和我们的使命，就是辅导各位做出更多媲美国外游戏的好作品。哪怕只是一点点的帮助，我们也很欣慰。这本HDRP实战圣典非常详细地描述了面板配置，正是开发者欠缺的工具书。本书解决了网上查找功能信息的不便。书中针对HDRP的功能描述也非常专业，整整11章内容外加附录，知识相当扎实，强烈推荐！ “我是为了里面的工程买的！” 希望你从这本书学到的不只是应用知识，更希望你在未来碰到栋哥时告诉他，因为他的书你开了什么脑洞。 “泡方便面不算！” 不知道要走多远的路你才能获得成功，但保持热情有一天你定会成为开发者。希望这本书是协助你走在这条路上的好帮手。 ——罗志达（达哥） Unity大中华区技术经理 推荐序7 自从2004年Unity诞生以来，其一直以游戏引擎的标签为人所知。但事实上，Unity更是一个应用场景广泛的实时3D内容创作平台。除了游戏行业，Unity也越来越多地出现在AEC（Architecture, Engineering and Construction）相关的领域中。大量VR/AR/MR应用使用Unity作为开发平台，这也让越来越多的用户体验到了实时3D内容带来的沉浸感。而为了使3D内容的创作者获得功能更加强大、配置更加灵活的3D内容开发体验，自Unity 2018版本开始，Unity在已有的渲染管线基础上又推出了可编程渲染管线（简称SRP），而其中的高清渲染管线HDRP更是在图像逼真度和可用性方面实现了巨大的技术飞跃。 本书的作者杨栋目前担任Unity大中华区平台技术总监，负责管理技术讲师团队和Unity产品管理团队。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。我在Unity中国团队服务时，也从栋哥身上学到了很多东西，相信本书一定能够帮助读者更好地使用Unity高清渲染管线HDRP，成为更优秀的3D内容创作者。 ——陈嘉栋 Microsoft MVP
创造高清3D虚拟世界:Unity引擎HDRP高清渲染管线实战 作者简介
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，曾参与完美世界北美分公司后台数据平台研发，并作为技术项目经理主导了完美世界海外手游SDK研发工作。
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