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這篇文章主要介紹Unity Shader如何實現基于光照圖的簡易晝夜變化，文中介紹的非常詳細，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們一定要看完！
好，還是先上一張最終效果的動態圖，變化過程有點卡頓，是因為GIF壓縮抽幀導致的，實際沒有這個問題。不過應該可以表現出一天的時段變化了。
可能有的朋友發現問題了，哎呀，怎么影子木有變化.....是的，變不了，因為我們這是基于烘焙過得光照圖做的變化，所以，陰影是固定的。如果我們有實時光，就不是這個教程所涉及的了，直接調整方向光就可以了。
這個方案最早是基于我以前做的一個MMO項目，在幾年前，實時光并不現實（現在對于很多項目來說也不現實），光線幾乎都是由烘焙后的光照圖來決定。但是我們在做一些劇情動畫時，又需要一些晝夜變化，通常這些變化還是很快速的。譬如，劇情中寫道“就這么，一夜過去了.....”，如果這時候能加一個快速變化的光照系統，還是很有畫面感的，對吧？然后，就有了這個暴力簡陋版晝夜系統。
為什么說它暴力簡陋版呢？因為它真的很暴力，我們最終想到的性能最優辦法，就是直接修改所有材質的顏色，當然最終如果實現出好的效果的話，還是需要很多方面考量的，這里只提供一個簡單的解題思路。
修改材質的顏色，總不能讓我們寫代碼去挨個遍歷場景中所有的材質來修改顏色吧，累死了，而且一想就知道性能堪憂。好在Unity為我們提供了一個便利的修改方法，就是全局修改shader屬性。我們來看看官方的這個API，修改全局shader顏色的，（Shader.SetGlobalColor）。
用起來很簡單，這個API可以直接的修改場景里所有叫這個名字的屬性，前提是這個屬性沒有被暴露在編輯器里，也就是說你只能在Pass通道里聲明它，如果你在屬性塊里聲明了它，對不起，這個API無效，它會優先使用屬性塊里定義的參數。
熟悉了這個API，接下來就簡單了，我們只需要在每一個需要變化的shader里，加入一個天光的顏色屬性，直接乘上去就行了，最后再全局修改這個顏色。看看下面的shader重點代碼，多出來的代碼，用手指頭都能數的過來。
//這里就是需要修改的全局顏色---天光顏色fixed4 _SkyColor;void surf (Input IN, inout SurfaceOutputStandard o) {// 直接乘上去就好了fixed4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex) * _Color*_SkyColor;
好，還沒完，重點是我們需要用一個腳本來控制修改這個顏色。
這里我寫了四個時段的顏色，分別是，早晨，中午，下午，晚上（事實上如果不計較細節，早晨和中午可以合并）。并把這四個顏色暴露出來，供場景人員修改。還有一個一整天循環一次所需要的時間，單位為秒。
接下來就是在代碼里去推進時間了，下面是代碼，還是比較簡單的，每一行我都寫了詳細注釋，但我代碼寫的并不好，請諒解。
public class DayAndNightManager : MonoBehaviour{public float oneDayTime = 10; //一整天循環一次的時間，這里默認的十秒public Color morningColor = Color.white; //早晨顏色public Color noonColor = Color.white; //中午顏色public Color afterNoonColor = Color.white; //傍晚顏色public Color nightColor = Color.white; //晚上顏色private Color[] colors;//所用的所有時間段的顏色private Color currentColor;//當前顏色private float dayTimer; //時間// Use this for initializationvoid Start () {//把所有時段的顏色收集起來，這里多了一個，是因為整個是一個循環，結束的時候要回到凌晨時段，所以最后一個顏色是早晨的顏色colors = new Color[5];colors[0] = morningColor;colors[1] = noonColor;colors[2] = afterNoonColor;colors[3] = nightColor;colors[4] = morningColor;//初始化Shader.SetGlobalColor("_SkyColor",Color.white);currentColor = morningColor;dayTimer = 0;}// Update is called once per framevoid Update(){//時間開始推進，乘以4是因為我們有四個時段，這樣再乘以后面的一整天時間才是準確的。dayTimer += Time.deltaTime*4/oneDayTime;//一個循環結束了，重新開始if (dayTimer >= (float)colors.Length - 1){dayTimer = 0;}//采樣兩個顏色，第一個是即將過去的時間顏色，第二個是即將到來的時間顏色，我們通過兩個數學方法向下和向上取整。Color color01 = colors[Mathf.FloorToInt(dayTimer)];Color color02 = colors[Mathf.CeilToInt(dayTimer)];//兩個顏色的占比，我們通過取時間的小數部分，就可以了。float weight = dayTimer - Mathf.FloorToInt(dayTimer);//利用權重來對顏色進行融合currentColor = Color.Lerp(color01, color02, weight);//修改全局顏色，_SkyColor已經寫到所有的shader里了Shader.SetGlobalColor("_SkyColor", currentColor);//修改全局時間，這個主要是控制天空盒的貼圖融合Shader.SetGlobalFloat("_DayAndNightChange", dayTimer);}
代碼的最后一行是修改天空盒的貼圖融合，是的，光變了，天空盒怎么能不變，所以我用了四張天空盒的貼圖來做過度，聽著內存有點吃緊是吧？如果想節約的話，可以用一張貼圖來做顏色變化就可以了，但是效果可能沒有這樣好一點，美術同學可以把四張圖都給你畫的很美吆。
至于天空盒的shader，也很簡單，我使用了一個float屬性來融合四張貼圖，重點代碼如下。
//重點是這個變量，通過全局修改這個變量的參數來對四個時段的貼圖采樣，并融合。//這個變量的范圍與腳本的時間一致，都是0-4循環，最后一個時段與第一個一樣，都是凌晨float _DayAndNightChange;half4 frag (v2f i) : SV_Target{//基本就是一些融合算法，先利用時間來算出每個貼圖的顏色占比，然后統一加到一起。//這只是計算了天空盒的一面，后面的Pass算法相同half4 col01 = skybox_frag(i,_Tex01, _Tex01_HDR)*(saturate(1- _DayAndNightChange));half4 col02 = (skybox_frag(i,_Tex02, _Tex02_HDR)*(saturate(2- _DayAndNightChange)))-(skybox_frag(i,_Tex02, _Tex02_HDR)*(saturate(1- _DayAndNightChange)));half4 col03 = (skybox_frag(i,_Tex03, _Tex03_HDR)*(saturate(3- _DayAndNightChange)))-(skybox_frag(i,_Tex03, _Tex03_HDR)*(saturate(2- _DayAndNightChange)));half4 col04 = (skybox_frag(i,_Tex04, _Tex04_HDR)*(saturate(4- _DayAndNightChange)))-(skybox_frag(i,_Tex04, _Tex04_HDR)*(saturate(3- _DayAndNightChange)));half4 col05 = skybox_frag(i,_Tex01, _Tex01_HDR)*(saturate(_DayAndNightChange -3));half4 c = col01 +col02+col03+col04+col05;return c;}
代碼有些冗余，有很大的修改空間........但是這樣看著比較清楚，其實就是利用_DayAndNightChange這個屬性對每張貼圖進行采樣，然后融合。
好，這里我只是實現了一個簡易版的效果，如果想在項目中使用，并實現好的效果，還有很多需要考慮的，譬如，全局修改霧的顏色，還有晚上開啟一些燈光效果，火把效果，還可以寫一個方法，用于跳轉到某個時間。還有如果這種屬性多了的話，最好重新修改一下編輯窗口，否則美術同學看著會很亂。
至于性能方面，這種系統還是很好控制的，個人推薦時間的變化不要像我寫的這樣每幀一次，可以控制一下，譬如0.1s一次。
上面這個簡單工程我也附在這里，如果有什么不對的地方，望指正。
對了，這個工程在打開的時候可能場景是黑的，運行一次就好了。原因是，全局修改的變量，也就是那個_SkyColor，在沒有賦值的時候，是黑色的。后期這個東西可能需要改一下，
以上是“Unity Shader如何實現基于光照圖的簡易晝夜變化”這篇文章的所有內容，感謝各位的閱讀！希望分享的內容對大家有幫助，更多相關知識，歡迎關注億速云行業資訊頻道！
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