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【Unity Shader】Unity中如何创建Cubemap？

news 来源：原创 2024/4/19 20:15:02

这篇博客其实是下一篇——Cubemap实现天空盒和环境映射，博客的小插曲，因为涉及到Cubemap的创建还是有很多门道可以说的，所以把它单独领出来放到了单独的一篇博客里。

创建Cubemap的方法有很多种，《入门精要》提到了三种，我这里就只介绍现在最常用的两种方法：直接由现成的纹理创建和脚本创建。

1 直接由现成的纹理创建

这一个方法最简单，同时这也是PBS（基于物理的渲染）常用的生成高质量Cubemap的方式。一般都是直接找一张现成的HDR图（推荐网站Poly Haven，可以免费下载HDRI），将下载的HDRI导入Unity就行。例如我在上述网站点开了一张HDRI图下载成.exr格式后，导入Unity：

Txture Shape选择Cube（不同版本设置成Cubemap的方式都不同）

预览窗口就会变成如下的球体预览：

这是我在场景中放一个球，并挂上一个可以反射纹理光的shader（这个shader在后续的博客中会会实现，这里就不再进行展示了，只是用作查看cubemap的效果），就得到了如下效果：

2 由脚本创建

上述的方法1是直接使用准备好的HDRI，因此得到的Cubemap会直接被场景中的所有物体公用。怎么理解这个公用？看下图就知道了！

我在场景中放了三个球，结果三个球的反射效果都一模一样！这也太不符合实际了。

因此如果想实现——物体在场景中的不同位置，会生成对应的、属于自己的Cubemap，就要上Unity的脚本了。

2.1 创建脚本

我们在Assets -> Editor路径下创建一个C#脚本文件，需注意：名称一定要和脚本代码类名一致哦！例如我的脚本就跟官方一致：

脚本可以直接在Unity官方文档中获取：Unity - Scripting API: Camera.RenderToCubemap (unity3d.com)

脚本主体为：

using UnityEngine;
using UnityEditor;
using System.Collections;

public class RenderCubemapWizard : ScriptableWizard
{
    public Transform renderFromPosition;
    public Cubemap cubemap;

    void OnWizardUpdate()
    {
        string helpString = "Select transform to render from and cubemap to render into";
        bool isValid = (renderFromPosition != null) && (cubemap != null);
    }

    void OnWizardCreate()
    {
        // create temporary camera for rendering
        GameObject go = new GameObject("CubemapCamera");
        go.AddComponent<Camera>();
        // place it on the object
        go.transform.position = renderFromPosition.position;
        go.transform.rotation = Quaternion.identity;
        // render into cubemap
        go.GetComponent<Camera>().RenderToCubemap(cubemap);

        // destroy temporary camera
        DestroyImmediate(go);
    }

    [MenuItem("GameObject/Render into Cubemap")]
    static void RenderCubemap()
    {
        ScriptableWizard.DisplayWizard<RenderCubemapWizard>(
            "Render cubemap", "Render!");
    }
}

其中的主要部分都是通过Camera.RenderToCubemap函数来实现的，这个函数是Unity内置的实现自定义位置对应Cubemap的函数。这个函数主要是干嘛呢？从代码注释可以了解到，其实就是在对应位置创建一个暂时性的camera，把在当前位置camera观察到的图像渲染到cubemap中，渲染完了之后再destroy掉这个camera。这样就能实现“物体在场景中的不同位置，会生成对应的、属于自己的Cubemap”了！

最后一个[MenuItem]步骤是提供给我们在Unity界面实现的，用了它就可以在GameObject -> Render into Cubemap打开界面进行下面的步骤。