Gebackene Lightmaps mit Light Probes für bewegte Objekte kombinieren

Oberflächen und Bewegung gemeinsam planen

Ein Raum kann ansprechend gebackene Wände haben, während die bewegte Spielfigur davon losgelöst wirkt. Lightmaps auf Oberflächen und räumliche Light Probes tasten unterschiedliche Bereiche ab. Beide gehören zum Beleuchtungsdesign; ausserdem ist festzulegen, welche Szenenelemente sich nach dem Bake bewegen oder verändern dürfen.

Vor der Festlegung eines Sample-Budgets für das gesamte Level eine repräsentative Route testen: durch eine Türöffnung, an einer Wand entlang und unter einem Überhang hindurch.

Die beiden Darstellungen verstehen

Lightmaps ordnen statischen Oberflächen vorberechnete Beleuchtung über UV-Charts zu. Ränder (Margins) und Atlas-Padding tragen dazu bei, dass sich nicht zusammengehörende Charts beim Sampling nicht gegenseitig verfälschen. [1]

Gebackene Probes speichern Beleuchtung an Positionen im Raum; durch Interpolation entsteht eine Näherung für bewegte Objekte. [2] Volumetrische Ansätze verteilen Samples über einen Bereich, wobei Dichte und Interpolation sowohl den Detailgrad als auch das Durchsickern von Licht (Leakage) beeinflussen. Die Implementierung von Epic dokumentiert diese Kompromisse zwischen Genauigkeit und Speicherbedarf. [3] Mehr Texel auf den Oberflächen verbessern die räumlichen Beleuchtungs-Samples einer Spielfigur nicht automatisch.

Sampling-Aufwand einer Wand berechnen

Als Beispiel dient eine Wand mit 5 Metern Breite und 3 Metern Höhe. Bei 20 Texeln pro Meter enthält ihr ideales rechteckiges Chart 100 × 60 = 6'000 Texel. Bei 40 Texeln pro Meter werden daraus 200 × 120 = 24'000 Texel: das Vierfache der Fläche, noch ohne Padding, Packverluste und Kompression.

Wirkt die Wand bereits glatt, die Figur wird aber in der Nähe einer dunklen Türöffnung heller, setzt eine höhere Auflösung dieses Charts an der falschen Darstellung an. Stattdessen ist zu prüfen, welche räumlichen Samples die Figur beeinflussen und ob sie eine Beleuchtungsgrenze überschreiten. Dies ist ein Diagnosebeispiel und keine allgemein empfohlene Texeldichte.

Einen vollständigen Bake validieren

Geometrie und Beleuchtung, die statisch sein sollen, einfrieren. Überlappungen der Lightmap-UVs, Chart-Skalierung, Ränder und den gebackenen Atlas in der tatsächlichen Ausgabeauflösung prüfen. Danach Probe-Positionen oder -Zellen visualisieren und ein neutrales Testobjekt in mehreren Höhen entlang der Gameplay-Route bewegen.

Die Beleuchtung des Testobjekts mit der nahegelegener Oberflächen vergleichen, bei unveränderter Belichtung. Dünne Wände, Ecken und Übergänge zwischen gestreamten Bereichen genau ansehen. Sample-Platzierung oder lokale Dichte nur dort anpassen, wo der Fehler auftritt, und anschliessend die resultierende Datengrösse messen. Auch der finale, gepackte Build gehört zur Prüfung, da fehlende oder nicht passende gebackene Daten dort anders ausfallen können als in der Editor-Vorschau.

Die eingefrorenen Annahmen beachten

Gebackene Beleuchtung beschreibt die Geometrie und die Lichtkonfiguration, mit denen sie berechnet wurde. Wird eine zuvor im geschlossenen Zustand gebackene Tür geöffnet, wird ihre indirekte Beleuchtung nicht automatisch neu berechnet. Ebenso kann die Probe-Interpolation keine scharfen Sichtbarkeitsgrenzen durch dünne Wände garantieren. [2][3]

Dokumentieren, wie dynamische direkte Lichter, Schatten, Reflexionen und veränderliche Umgebungen den Bake ergänzen. Eine Referenzroute und die Asset-Einstellungen aufbewahren, damit spätere Änderungen an der Szene bewusst einen Neu-Bake oder eine ausdrückliche Änderung der Beleuchtungsstrategie auslösen.

Quellen

• [1] Introduction to Lightmap UVs — Unity Technologies.
• [2] Light Probes — Unity Technologies.
• [3] Volumetric Lightmaps — Epic Games.