作者：Svyatoslav Cherkasov
教你画像素画编译出品。
我是游戏“ Graveyard Keeper ” 的首席程序员。我要分享像素画游戏动态光照的一些技巧和窍门。
我们对游戏美术效果充满热情，所以花费了大量时间和精力制作动态光照效果的原因，为了使像素画尽可能具有吸引力。如果你想实现同样的效果，本文会对你有所启发和帮助。
构成我们游戏视觉效果的主要内容：
- 动态环境光：根据一天中的不同的时间改变明暗。
- LUT色彩校正：根据时间或区域的不同改变色调。
- 移动光源：手电筒，烤箱，灯具。
- 法线贴图：使2D像素画看起来像3D的，尤其是在光源移动的时候。
- 光线3D分布：以屏幕为中心的光源应正确照亮较高的物体，不应照亮下方的物体。
- 投影精灵：它们会转动，并对光源位置作出反应。
- 对象高度模拟：用于正确显示雾。
- 其他的东西：雨，风，动画（包括叶子和草的着色动画）等。
动态环境光
夜间较暗，白天较亮。灯光颜色设置为渐变色。夜幕降临时，光源不仅会变暗，而且会变成蓝色。它看起来像这样
LUT色彩校正
LUT是一个颜色变化表。粗略地说，它是一个三维RGB阵列，其中每个元素（a）对应一个坐标为RGB值的颜色; （b）包含与元素关联的颜色应更改为的颜色值。因此，如果坐标（1,1,1）处有红点，则表示图片中的所有白色都将替换为红色。但如果在相同坐标处有白色（R = 1，G = 1，B = 1），则不会发生变化。因此，默认情况下，LUT具有与特定颜色相关联的坐标。我的意思是坐标（0.4,0.5,0.8）的点与颜色相关（R = 0.4，G = 0.5，B = 0.8）。
为方便起见，3D纹理表示为二维的。这就是默认LUT（不改变颜色）的样子：
可以从游戏中找出一个场景，告诉美术：“让它看起来像晚上”。然后应用所有颜色层加上默认的LUT。恭喜！你得到一个晚上的LUT。
我们的美术实际上非常热衷于此。他为一天中的不同时间（夜晚，黄昏，傍晚等等）创建了10种不同的LUT ......这就是最终LUT集的外观：
游戏效果
移动光源/法线贴图
我们使用默认的Unity光源。此外，每个精灵都有自己的法线贴图。
这些法线很容易画出来。美术用刷子粗略地在四面画出光线：
然后我们将它们与法线贴图中的脚本合并：
光线3D分布
这是开始变得复杂的地方。你不能只是点亮精灵。精灵是否在光源“后面”或“在它前面”是非常重要的。看下面的图片。
这两棵树与光源的距离相同，但后面的树被照亮而前面的树没有（因为相机面向它的黑暗面）。
我很容易就解决了这个问题。有一个着色器可以计算垂直轴上光源和精灵之间的距离。如果它是正的（光源在精灵前面），我们像往常一样照亮精灵，但如果它是负的（精灵阻挡了光源），那么照明的强度会根据距离的变化而变淡。非常快的速度。有一个速度，而不仅仅是“不要照亮”。因此，如果精灵后面的光源正在移动，则精灵会逐渐变黑，而不是立刻变黑。但它仍然非常快。
投影
阴影是用一个旋转的精灵做的。每个对象最多可以有4个阴影。太阳的阴影和动态光源3个。下图显示了这个概念：
问题：“如何找到最近的3个光源并计算距离和角度，并在运行的脚本Update（）循环中解决。
如果今天编程，我会使用Unity Jobs系统。但当时我不得不优化常规脚本。最重要的是我做了精灵旋转而没有在顶点着色器中修改。只需要给精灵一个参数（我使用颜色通道，所有的阴影都是黑色的），而着色器负责精灵旋转。事实证明它更快 - 不必使用Unity几何体。
对每个对象分别调整（有时是绘制）阴影。我们使用了大约10种不同的通用精灵（薄，厚，椭圆等）
下一个问题：难以为沿一个轴拉伸的对象制作阴影。例如，看看栅栏阴影：
雾和高度模拟
游戏中有雾。它看起来像这样（上面的常规版本和极端的100％雾来展示效果）。
从雾中可以看到房屋和树木的顶部。事实上，这种效果很容易实现。雾包含了遍布所有图片的大量水平云。因此，所有精灵的上半部分都覆盖了较少量的雾精灵：
风
像素画里面的风没有太多选择。只能制作动画或制作变形着色器，不做任何动画，画面看起来会静止而且毫无生气。我们使用了变形着色器。
将着色器应用于方格纹理
我们不会为树的整个树冠制作动画，而是为某些特定的树叶制作动画：
还有麦田摇动动画，这也很简单。改变顶点着色器，考虑y坐标的x坐标的形状。最高点摇动最强烈。麦子上半部分应该摇动，而根部不应该摇动。另外，摇动的阶段根据x / y坐标而变化，以使不同的精灵分开移动。
当玩家经过小麦或草地时，着色器还用于创建摆动效果
完。
