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Amplify Imposter 插件使用指南

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原文地址

描述

Amplify Impostors 是一款小巧但功能强大的工具，可用于创建不同类型的 Impostors，这些 Impostors 是平面和简单多边形构成的复杂高多边形对象的替代品（substitutes ），可渲染原始对象的虚假版本（fake version）（因此得名）。与传统精灵非常相似，它们通常由单个平面四边形或简单多边形组成，并且像经典广告牌（classic billboard）一样始终面向相机。将它们视为要渲染的面向相机的纸板版本。使用此类技术的常见目的是能够用非常低的多边形表示远处的物体，例如树木、灌木丛、岩石、废墟、建筑物、道具等。

有多种方法可以创建这些 impostor，每种方法都有各自的优点和缺点。此工具旨在提供最有用和最流行的技术，同时使创建过程尽可能简单。

安装

  1. 打开 AmplifyImpostors.unitypackage
  2. Unity 加载后会显示“导入包”窗口，选择全部并点击导入
  3. 警告 - 如果您在同一个项目中使用 Amplify Shader Editor请确保两个软件包都是最新的；检查您的控制台是否存在与之相关的任何错误

快速入门说明

  1. 选择场景中的游戏对象或项目中的预制件
  2. 在检查器窗口中搜索并添加“Amplify Impostor”组件
  3. 按“Bake Impostor”并选择要保存impostor文件的位置

当前功能

Impostor类型

目前支持三种预先烘焙的 Impostor 类型 （左边是真实网格，右边是冒名顶替网格）

效果图 示意图 描述
球面(spherical)：以典型的经纬度格式拍摄多张照片。着色器更简单、更快速，近距离拍摄时， impostor看起来基本没问题，但帧间跳动相当明显。可以通过增加轴帧数（以牺牲分辨率为代价）来缓解这一问题。
八面 (Octahedron) ：以十球面格式(icosphere format)拍摄多张照片。这样做是为了保证相邻帧数固定为 3，这样在相对于相机的任何给定位置，我们都可以混合最近的三帧。这样做的好处是消除帧之间的弹出。另一方面，着色器复杂度更高，当近距离观察时，混合变得太明显，出现明显的重影伪影。
半八面体(HemiOctahedron)：半八面体变体与正八面体类似，不同之处在于只从物体的上半球拍摄相同数量的镜头，从而有效地使混合精度翻倍。但缺点是，由于不烘焙下半球，从下方看时会产生不正确的结果。这种方法通常仅在您知道物体将始终从上方观看时使用（即：自上而下的相机(top-down cameras)）。

实时渲染

这些预烘焙解决方案中的每一个方案，都会渲染表面的构成部分贴图，以支持实时照明。这些方案支持：

  • 可编写脚本的渲染管道（HD 和 LW）（v4.9.0+）
  • 标准/旧版前向渲染和延迟渲染
  • 动态灯光和阴影
  • 对象交叉点(object intersection)的深度写入
  • 全局照明
  • 烘焙光照贴图（通过自定义烘焙）
  • GPU 实例
  • 抖动交叉淡入淡出

其他的

  • 自定义打包贴图（package map）：使用标准材质烘焙渲染最多 4 张贴图和自定义材质，使用自定义烘焙渲染最多 8 张不同的地图（支持 PNG 和未压缩的 TGA）
    • 反照率 (RGB) | Alpha 蒙版 (A)
    • 镜面反射 (RGB) | 平滑度 (A)
    • 物体法线 (RGB) | 深度 (A)
    • 发射 (RGB) | 环境光遮蔽 (A)
  • 自定义形状编辑器（Custom Shape Editor）：自动生成自定义形状，以移除替代器的大部分透明区域，从而减少过度绘制。还支持手动编辑。
  • 烘焙预设(baking presets)：定义烘焙替代者的预设，其中还包含各种导入和导出选项。

脚本化的渲染管道（scriptable render pipeline）

为了将 Amplify Impostors 与 SRP 一起使用，请务必导入所需的包 ( AmplifyImpostors\Plugins\EditorResources\RenderPipelinePackages )。

请注意，对于HDRP ，有两个可用的包，因为最新的HDRP 10发生了很大变化，必须创建一组新的着色器和烘焙工具。

当使用最高9.xx版本的HDRP时，要导入的正确包是： AmplifyImpostors\Plugins\EditorResources\RenderPipelinePackages\Legacy\ImpostorsHDRP 9xx (Legacy).unitypackage

对于HDRP 10版本，请导入： AmplifyImpostors\Plugins\EditorResources\RenderPipelinePackages\ImpostorsHDRP.unitypackage

Inspector面板

imposter的检查器分为两个主要部分，一个是设置其基本定义，另一个是提供更高级的烘焙设置。

这是主要检查员：

  • Impostor Asset：这是对将保存大部分 impostor数据的资产的引用，因此如果同一对象有多个 impostor，这些数据将在它们之间共享。此资产是使用创建或烘焙按钮自动创建的，但也可以右键单击项目文件夹并创建一个空的impostor asset。
  • LOD Group：如果存在 LOD 组，则为该组的引用。这允许在给定的 LOD 组中自动设置impostor。当添加组件时，检查器将尝试填充此引用。
  • References：这些是对将用于烘焙替代器（bake impostor）的渲染器的引用。您可以通过相应地更改这些引用来限制烘焙到替代器的内容。当您添加组件时，检查器将尝试为您填充此引用。
  • Add按钮：打开文件浏览器并创建 impostor asset，然后自动将其分配给组件。这样做还可以使烘焙设置可用。
  • Bake Impostor：使用当前数据资产和给定路径烘焙 impostor。

当将 impostor asset分配给组件时，您可以配置高级烘焙设置：

  • Bake Type：用于烘焙和渲染 impostor的技术。目前支持三种不同的技术，未来将支持更多技术。请参阅 impostor类型。
  • Texture Size：最终烘焙图像的纹理大小（以像素为单位）。分辨率更高的图像在近距离下可提供更好的效果，但存储和运行时占用的空间更大。考虑到替代器的目的是在远距离进行渲染，大纹理大小很少是必要的。提供了各种预设，如果需要自定义分辨率，请按右侧的锁定图标以允许自定义尺寸字段。
  • Axis Frames：每个轴的帧数。例如，值 16 表示单个 impostor总共有 256 个不同的镜头（16 x 16 = 256）。对于球形 impostor，可以通过按下右侧的锁定按钮来为每个轴设置不同的帧数。
  • Pixel Padding：以像素为单位的出血大小。出血/填充会扩大单个镜头的边缘像素，以避免 mipmapping 导致的渲染伪影。值为 32 表示图像将向各个方向扩展 32 个像素。
  • LOD Insert Mode：替代器如何自动包含在 LOD 组中的规则。这仅在首次烘焙时可用，它将自动适当更改“引用”字段中的渲染器。
    • Do Nothing：不做任何事。
    • Replace Culled：将 LOD 组中剔除的部分(culled part)替换为impostor。使用最后一个LOD 作为参考。
    • Replace Last：将 LOD 组的最后一个 LOD 替换为替代impostor。使用前一个 LOD 作为参考。
    • Replace All Except First：将 LOD 组中除第一个外的所有 LOD 替换为替代 LOD。使用第一个 LOD 作为参考。
    • Replace Specific：将 LOD 组的目标索引 LOD 替换为替代 LOD。使用前一个 LOD 作为参考。
    • Replace After Specific：将 LOD 组的目标索引 LOD 之后的所有 LOD 替换为替代 LOD。使用该 LOD 作为参考。
    • Insert After：在目标索引 LOD 后插入新的 LOD 作为替代。使用该 LOD 作为参考。
    • LOD Target Index: 插入模式的索引目标。仅当当前插入模式支持更改目标时才可用。

广告牌网格

烘焙器使用 Unity 内置的形状编辑器来找到形状的近似值。此近似值可能仍需要在多边形数量和形状方面进行改进，因此提供了一些附加选项来更好地控制它。通常不需要触碰这些设置，但可能存在一些奇怪的情况下，甚至手动模式对于一些更精细的调整也是必要的。
最大顶点数[4,16]：通过定义最大顶点数，可确保最终创建的数量不超过该值。如果发生这种情况，则将删除对形状贡献最小面积的每个顶点，直到达到指定值。
轮廓公差[0,1]：此参数允许最终形状通过增加其顶点数量来更紧密地贴合对象。公差为 0 将确保生成的形状封装整个对象，即使这意味着更松散和简化的网格，而公差为 1 将尝试使用合理数量的顶点尽可能贴合形状。
法线缩放[0,1]：根据形状法线缩放顶点。如果形状接触预览四边形边界，则它们会被限制，并且顶点会被消除（如有必要）。生成四边形的快速方法是最大化此值。
在手动模式下，您仍然可以使用自动工具，但可以进一步单独调整每个顶点的位置。

烘焙预设

有时，您希望使用标准设置烘焙替代材质，但需要进行一两处更改，此烘焙预设允许您创建并使用配置预设来自定义烘焙结果。这对于自定义烘焙特别有用，因为它还用于将着色器和烘焙纹理链接到最终的替代材质。

在第一个字段中，您可以选择之前创建的预设，也可以创建一个新的预设。请注意，当您选择预设文件时，您只能在预设检查器中更改预设本身。否则，在 impostor检查器中所做的所有更改都只是每个 impostor保存的单独覆盖。这就是为什么默认情况下，所有其他字段都变灰并锁定的原因。

烘焙预设选项

  • 烘焙着色器(Bake Shader)：这是用于烘焙替代对象的着色器。当为空时，它会自动使用原始对象所具有的相同着色器的延迟通道。
  • 运行时着色器(Runtime Shader:)：这是实际使用烘焙结果并渲染 impostor的着色器。当为空时，它会自动使用包中附带的默认着色器。
  • RT#：编号的渲染纹理输出文件。如果您只需要重新烘焙一些地图，则可以将其打开或关闭。
  • 后缀(Suffix)：纹理文件后缀和材质属性引用。这将用于将输出纹理正确链接到最终材质中的正确字段。
  • 比例(Scale)：这是一个相对比例参数，允许自动配置纹理导入设置，将纹理大小调整为原始大小的一半、四分之一和八分之一。如果您不需要所有贴图都达到全分辨率，则可用于减小单个纹理大小。
  • sRGB()：这标记纹理导入器使用颜色 sRGB 标准或线性信息。根据经验，如果信息是颜色，则将其设置为 true，如果只是数据，则将其设置为 false。
  • 压缩(Compression)：更改纹理导入器压缩设置。压缩率越高，纹理越小，但烘焙时间也越长，纹理质量越低。
  • 格式(Format)：最终文件格式，目前只有 PNG 和未压缩的 TGA。TGA 烘焙和保存到磁盘的速度更快，但占用更多磁盘空间。这不会影响纹理的压缩和质量。
  • Ov（覆盖掩码 Override Mask）：这是一个多选掩码字段，允许您控制要覆盖哪些参数。您可以只覆盖一个参数或整个纹理输出设置。

全局偏好设置

可以全局更改检查器和生成的烘焙的某些行为。您可以在“编辑”>“首选项”>“Impostors”中找到这些设置。

全局首选项

  • New Impostor Default Path：第一次烘焙时，如果未设置，则当对象是预制件或预制件实例时，编辑器将建议一个相对文件夹。然后它会记住每次后续烘焙的路径。您可以在此处使用相对有效路径更改建议的文件夹。如果您想将所有 impostor放在同一个位置并且不再受到打扰，您也可以通过将选项更改为Global将它们设置在全局文件夹中，然后您可以使用正确的浏览按钮。
  • Texture Importer Settings：当使用不同的纹理分辨率重新烘焙替代器时，您可以在此处更改检查器的行为方式（选项不言自明）：
    • 询问分辨率是否不同
    • 别问，总是改变
    • 不问，永不改变
  • Create LODGroup if not present：设置为 ON 将自动创建具有 LOD 组的层次结构，并设置原始对象和其中的替代对象。仅当原始对象尚无 LOD 组时才有效。 后缀：默认情况下，生成的文件与原始对象共享相同的名称，但添加了后缀，您可以在此处更改后缀。
  • Suffixes: HDRP 自定义扩散配置文件烘焙可能会导致烘焙不正确，我们正在调查此问题。

已知问题

HDRP 自定义扩散配置文件烘焙可能会导致烘焙不正确，我们正在调查此问题。

常问问题

  • 问：它是否支持可编写脚本的渲染管线，如通用 (URP) 或高清 (HDRP) SRP？
  • 答：是的，从 0.9.3 版开始，两种渲染管道均受支持，只需确保在创建替代者之前导入相应的包（AmplifyImpostors\Plugins\EditorResources\RenderPipelinePackages），并且您选择的 SRP 使用任何 >=4.9.0 的版本。所使用的渲染管道会自动检测。如果您使用自己的渲染管道，则需要使用自定义烘焙创建适当的烘焙和运行时着色器。
  • 问：我可以在 impostor的边缘看到一些瑕疵，我该如何修复它？

  • 答：此问题很少发生，因为它取决于原始物体形状。这些瑕疵实际上是相邻帧透过来窥视的，为了消除它，您不能尝试调整网格以更紧密地贴合物体。如果这仍然无济于事，您可以激活着色器定义以将其移除，但需要一些额外的指令：
    1. 搜索并打开 AmplifyImpostorsConfig.cginc 文件。
    2. 在顶部找到#define AI_CLIP_NEIGHBOURS_FRAMES 0条目并通过将其更改为#define AI_CLIP_NEIGHBOURS_FRAMES 1并保存来激活它。
  • 问：它与 Amplify Shader Editor 一起使用吗？
  • 答：是的，特别是关于创建自定义 Bake 和 Runtime Impostor 着色器。请务必使用最新版本，否则您可能会遇到一些错误。导入 AI 或 ASE 后，请检查您的控制台是否存在任何可能的问题。
  • 问：这会取代 LOD 吗？
  • 答：基本上不会。不要将其视为常规 LOD 的替代品，因为 impostor在近距离下看起来会越来越差，而应将其视为通过替换最后一个 LOD 级别而对其进行的扩展。对于近距离到中距离，您仍然希望使用常规 LOD 网格。
  • 问：它支持统一 LOD 组吗？
  • 答：是的，还支持交叉淡入淡出。只需确保烘焙与前一个 LOD 级别对象匹配的替代对象，以便在 LOD 级别之间转换时实现最佳匹配。
  • 问：为什么 impostor的影子如此奇怪？尤其是近距离看。
  • 答：部分原因是帧之间的混合并不总是与阴影的二进制性质相匹配，而且灯光“看到”的深度与相机渲染的深度之间存在差异。我们将尝试在未来改进这一点，同时您可以尝试通过更改灯光设置和/或替代材质属性中的“阴影偏差”和“阴影视图”来优化阴影的外观。前者将阴影推得更远，后者根据视图使阴影深度变平。
  • 问：它支持抗锯齿吗？
  • 答：大部分情况下是的。与常规精灵一样，MSAA 不受支持，因为它仅对几何图形的边缘有帮助，但其他屏幕空间解决方案确实有效，例如 FXAA 或 TXAA。
  • 问：它支持图像效果吗？
  • 答：大多数情况下是可以的。如果效果依赖于深度，比如 SSAO，可能会出现一些精度问题，但大多数情况下应该可以正常工作。
  • 问：它支持金属和镜面管道吗？
  • 答：是的。目前，烘焙器会生成高光贴图，而不管标准材质的输入材质是什么。这确保了两种管道都受支持，因为金属贴图会转换为高光贴图。但是，您可以使用自定义烘焙来指定金属管道的使用，甚至可以将其与其他贴图打包在一起，从而减少整体纹理数量。
  • 问：它支持蒙皮网格对象吗？
  • 答：不可以。不过，它确实支持移动、旋转和缩放等对象的动画，但不支持角色等动画蒙皮网格。我们确实计划提供一种实时烘焙变体，允许以某个指定速率将动画对象渲染为替代对象。
  • 问：它支持 SpeedTree 资产吗？
  • 答：是的，还支持色调变化。默认情况下色调变化是关闭的，但您可以在 impostor材质中将其打开。
  • 问：如何才能提高近距离拍摄的质量？
  • 答：遗憾的是，您目前唯一能做的就是提高纹理分辨率。这通常不足以在近距离正确渲染 impostor，因为其他瑕疵开始变得明显。请注意， impostor并非旨在在近距离渲染，它们不是“真实网格”的替代品，而是在远距离渲染时的性能改进。因此，建议您使用足以应对远距离的分辨率。2k 地图通常可以满足这一要求，对于移动设备，您甚至可以使用 1k 地图。

技术考虑

请注意，目前，仅当着色器公开延迟路径（例如 Unity 标准着色器）时才支持标准烘焙。但是，创建的 Impostors 可以在正向和延迟模式下使用。如果原始网格具有自定义正向着色器（例如卡通自定义照明），就像资产商店中的许多资产一样，您需要使用自定义烘焙着色器对其进行烘焙。

当将 Amplify Impostors 与 Amplify Shader Editor 结合使用时，请务必使用最新版本，否则会导致一些错误。

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