94.性能优化-GPU-着色器优化-降低填充率压力-反射探针
94.1 知识点
反射探针的作用
反射探针（Reflection Probe）用来捕捉某个空间内的环境反射信息。Unity 在场景中放置一个立方体探针，拍摄周围环境生成一张立方体贴图（Cubemap），运行时物体表面就能从中采样反射。简单来说：用一张 Cubemap 模拟物体周围的反射环境，让金属、玻璃等材质看起来有倒影感。
反射探针的原理
1. 烘焙阶段： Unity 以探针位置为中心渲染场景的 6 个方向（±X、±Y、±Z），生成一张 6 面的 Cubemap，包含该点周围环境的颜色和亮度信息。
2. 运行阶段： 对于反射性材质（如金属），Shader 在像素着色时根据法线方向在 Cubemap 中查找对应方向的颜色，作为反射光加入最终颜色。
3. 混合： 若物体位于多个反射探针之间，Unity 根据位置权重对反射贴图进行插值混合，保证反射在空间上连续、平滑。
反射探针的三种类型：
Baked（烘焙）：只在烘焙时生成 Cubemap，运行时不更新。适用于静态场景、固定反射环境。Realtime（实时）：运行中定时或每帧重新渲染 Cubemap，性能消耗较大。适用于镜面、水面、动态光照变化。Custom（自定义）：手动指定 Cubemap。适用于特殊效果或自定义反射。
反射探针的使用
主要步骤
- 在场景中创建 Reflection Probe。
- 设置反射探针相关参数。
- 根据类型决定是否烘焙（烘焙型需要将静态物体勾选 Reflection Probe Static）。
- 设置对象让其支持反射探针：URP 在管线资源里设置；内置渲染管线在对象的 Renderer 组件上设置。
创建反射探针
右键 → Light → Reflection Probe。
创建后可以看到一个立方体 GameObject 挂着反射探针组件。
反射探针参数
Type（类型）
Baked（烘焙）： 只在烘焙时生成 Cubemap，运行时不更新。最常用，适合静态场景、室内、固定反射环境。
Custom（自定义）： 使用手动指定的 Cubemap；可勾选 Dynamic Objects 让动态物体出现在反射中。
Realtime（实时）： 运行中定时或每帧重新渲染 Cubemap。
Refresh Mode（刷新模式）：- On Awake：场景加载时更新一次。
- Every Frame：每帧重新渲染，效果最实时但消耗极高。
- Via Scripting：仅脚本手动调用时更新。
Time Slicing（时间切片）：- All faces at once：一次渲染全部 6 面，占用一帧大量 GPU 时间。
- Individual faces：每帧只渲染一面，分摊到 6 帧，减少性能峰值。
- No time slicing：无切分优化，一次性全量渲染。
Runtime Settings（运行时设置）
- Importance：探针优先级，多探针影响同一区域时，权重高的优先。
- Intensity：反射亮度倍数；一般保持 1，偏暗可提高到 1.2–2。
- Box Projection：启用盒体投影，让 Cubemap 按包围盒进行位置校正，室内、走廊场景更贴近真实空间。
- Blend Distance：探针间的混合过渡距离；建议 0.5–2。
- Box Size：探针影响范围大小，一般设为能包裹目标区域。
- Box Offset：探针中心偏移，微调采样中心。
Cubemap Capture Settings（立方体纹理捕获设置）
- Resolution：Cubemap 每面分辨率；更清晰可用 256–1024，但增加内存。
- HDR：高动态范围捕捉，保留更宽亮度范围；推荐始终开启。
- Shadow Distance：捕获时的阴影距离；默认 100 足够。
- Clear Flags：捕获背景；通常选 Skybox。
- Background Color：Clear Flags 为 Solid Color 时的背景色。
- Culling Mask：哪些层包含进反射贴图；默认 Everything，可排除 UI、特效层。
- Occlusion Culling：捕获时是否启用遮挡剔除。
- Clipping Planes：近/远裁剪面；默认 Near=0.3、Far=1000 通常合适。
Bake（烘焙按钮）
点击 Bake 只烘焙当前选中的探针。点击下拉箭头可选择 Bake All Reflection Probes 烘焙场景中所有探针。
烘焙反射探针
复制多个反射探针，点击 Bake 只烘焙一个；如果想烘焙全部，点击下拉框选 Bake All Reflection Probes。
烘焙后可能发现反射贴图中没有周围的 Cube——这是因为需要将静态物体勾选 Reflection Probe Static（反射探针静态对象），才能被反射探针捕获。
勾选后重新烘焙，可以看到 Cubemap 中已经能反射 Cube 了。
设置对象支持反射探针
URP： 在 Project Settings → Graphics 的渲染管线资源中，确保 Reflection Probes 相关选项已启用（Probe Blending、Probe Atlas Blending、Box Projection 等）。
内置渲染管线： 在对象的 Renderer 组件上，将反射探测器设置为 Blend Probes 或 Blend Probes And Skybox。
验证反射效果
创建材质，将金属度和光滑度设为 1，给 Cube 设置不同颜色后重新烘焙，可以在反射球体上看到周围环境的倒影。移动球体时反射随之变化。为了更真实的效果，可以对反射探针使用更合理的布局。
反射探针布局技巧
- 室内房间：每个房间中心放一个探针，包围整个房间。
- 室外区域：每隔一段距离放探针，保证环境颜色平滑过渡。
- 镜面或金属地面：使用 Realtime 探针或自定义反射。
- 多层空间（楼上楼下）：每层独立放置探针。
- 走廊、通道：间隔放置多个探针实现连续反射变化。
反射探针常见问题
| 问题 | 原因与解决 |
|---|---|
| 反射与环境颜色不符 | 探针位置错误或影响范围太小，调整 Box Size 与 Box Offset |
| 反射贴图模糊 | Cubemap 分辨率太低，提高 Resolution |
| 动态物体反射不更新 | 探针为 Baked，改为 Realtime 或手动更新 |
| 探针间反射突变 | 探针太稀疏，增加数量或增大 Blend Distance |
| 室内反射偏暗 | 提高 Intensity 到 1.3–2 |
| 反射拉伸失真 | 开启 Box Projection 并正确设置 Box Size |
| 反射边界突变 | 增大 Blend Distance 到 1–2 |
| 镜像效果不动 | 检查 Type 是否应从 Baked 改为 Realtime |
94.2 知识点代码
Lesson94_性能优化_GPU_着色器优化_降低填充率压力_反射探针.cs
public class Lesson94_性能优化_GPU_着色器优化_降低填充率压力_反射探针
{
#region 知识点一 反射探针的作用
// 反射探针捕捉空间内的环境反射信息，生成 Cubemap，
// 让金属、玻璃等反射性材质获得倒影效果。
#endregion
#region 知识点二 反射探针的原理
// 烘焙阶段：以探针为中心渲染 6 方向生成 Cubemap。
// 运行阶段：Shader 根据法线在 Cubemap 中查找反射颜色。
// 多探针时按位置权重插值混合，保证空间连续。
// 三种类型：Baked（静态）、Realtime（实时）、Custom（自定义 Cubemap）。
#endregion
#region 知识点三 反射探针的使用
// 1. 创建 Reflection Probe，设置参数。
// 2. 静态物体勾选 Reflection Probe Static 后烘焙。
// 3. URP 在管线资源启用 Probe Blending；内置管线在 Renderer 上设 Blend Probes。
// 布局：室内居中、室外间隔、走廊多段、每层独立。
// 常见问题：模糊提高分辨率、突变增大 Blend Distance、失真开 Box Projection。
#endregion
}
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