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赛道-–-灯光 ​

汉化标题：赛道-–-灯光
原文标题：Tracks-–-Lights
汉化更新时间：2026-01-14 16:56:42 +0800
英文原文最新更新时间：2022-06-13 01:18:53 +0300

有两种向赛道添加光源的方法：简单地指定带有位置和方向的单个光源（[LIGHT_...]），或者使用 [LIGHT_SERIES_...] 基于几何体自动生成一系列灯（例如为每根路灯柱生成一个）。

单个光源的语法 ​

设置单个光源有三种方式。第一种，使用位置和方向（你可以使用 Object Inspector 快速获取位置，只需在任意位置点击并复制坐标）：

ini
[LIGHT_...]
POSITION = X, Y, Z

第二种是使用网格（mesh），可选地指定以米为单位的偏移。网格会被拆分为若干组，最大的组将作为光源的位置：

ini
[LIGHT_...]
MESH = mesh_name
OFFSET = X, Y, Z  ; 可选，位置偏移，单位为米

第三种是设置线性光（line light）。它需要起始点和结束点。可选地，你也可以为渐变设置两个颜色：

ini
[LIGHT_...]
LINE_FROM = X, Y, Z
LINE_TO = X, Y, Z 
COLOR_FROM = '#ff0000', 2
COLOR_TO = '#00ff00', 3

需要说明的是，线性光（尤其是不同颜色的线性光）与真实的面光（area light）行为并不完全相同，请谨慎设置。

三种方式的默认方向均为向下：

ini
DIRECTION = 0, -1, 0

灯光序列的语法 ​

使用灯光序列（light series）方法时，光可以从网格生成，或者你可以一次列出一堆位置。下面是直接列出位置的例子，所有灯都将指向下方：

ini
[LIGHT_SERIES_...]
POSITION_0 = X, Y, Z
POSITION_1 = X, Y, Z
POSITION_2 = X, Y, Z
; 以此类推

下面是带自定义方向的版本：

ini
[LIGHT_SERIES_...]
POSITION_0 = X, Y, Z
DIRECTION_0 = 1, 0, 0
POSITION_1 = X, Y, Z
DIRECTION_1 = 1, 0, 0
POSITION_2 = X, Y, Z
DIRECTION_2 = 1, 0, 0
; 以此类推

要从网格生成灯光，可以列出网格名称或材质（materials）。所有网格会被拆分成若干组，并为每个组创建一个光源。此处也支持可选偏移。下面示例中，灯光默认朝下：

ini
[LIGHT_SERIES_...]
MESHES = lamppost?, glowing_window?
MATERIALS = glowing_material?  ; 或者你也可以使用 "MESHES = material:glowing_material?"
OFFSET = X, Y, Z  ; 可选，位置偏移，单位为米

和往常一样，你可以用 DIRECTION 设置自定义方向。不过，[LIGHT_SERIES_...] 与网格结合时还有一种替代方式，可以让灯光沿着所关联网格块（chunk）法线方向指向：

ini
DIRECTION = NORMAL

举例来说，如果你有一组泛光灯（flood lights），并且使用一个包含所有发光区域（通常是平面方块）的单一网格，通过 DIRECTION = NORMAL，从该网格生成的灯光会自动与每个方块所面向的方向对齐。这正是 Brands Hatch 的泛光灯的设置方式：

还有一些参数可以微调这种对齐（下面是默认值）：

ini
DIRECTION_ALTER = 0, 0, 1
DIRECTION_OFFSET = 0, -0.4, 0

DIRECTION_OFFSET 的值会被简单地加到计算出的方向上，从而稍微改变方向。DIRECTION_ALTER 则会重新定向整体：例如 DIRECTION_ALTER = 0, 0, -1 会把灯光转 180°（方向相反），DIRECTION_ALTER = 1, 0, 0 会沿竖直轴转 90°，DIRECTION_ALTER = 0, 1, 0 则沿水平轴转 90°。

单个灯光与灯光序列的完整语法与默认值 ​

ini
[LIGHT_..., LIGHT_SERIES_...]
ACTIVE = 1
DESCRIPTION = my light

; 形状
SPOT = 120  ; 对于线性光默认为 0
SPOT_SHARPNESS = 0.3
RANGE = 40
RANGE_GRADIENT_OFFSET = 0.2

; 光源
COLOR = 1, 1, 1, 40
SPECULAR_MULT = 0
SINGLE_FREQUENCY = 0
DIFFUSE_CONCENTRATION = 0.88
CONDITION = NightLights
CONDITION_OFFSET =  ; 默认为未设置

; 光源随距离的衰减（出于性能考虑）
FADE_AT = 400
FADE_SMOOTH = 50

; 额外选项
VOLUMETRIC_LIGHT = 0
LONG_SPECULAR = 0
SKIP_LIGHT_MAP = 0
DISABLE_WITH_BOUNCED_LIGHT = 0

; 阴影：
SHADOWS =  ; 默认为未设置
SHADOWS_STATIC =
SHADOWS_HALF_RESOLUTION =
SHADOWS_SPOT =
SHADOWS_RANGE =
SHADOWS_DIR = 
SHADOWS_OFFSET =
SHADOWS_BOOST =
SHADOWS_CLIP_PLANE = 0.5
SHADOWS_CLIP_SPHERE = 0.5
SHADOWS_EXP_FACTOR = 20
SHADOWS_EXTRA_BLUR =
  • 主要参数：
    • ACTIVE：设为 0 可禁用光源；
    • DESCRIPTION：光源的名称，在调试模式下与光轮廓一起显示；
  • 形状：
    • SPOT：聚光角度，点光源设为 0；
    • SPOT_SHARPNESS：聚光边缘的锐利程度，0 时中心最亮，1 时直到边缘均为 100% 亮度；
    • RANGE：光照范围，单位为米；
    • RANGE_GRADIENT_OFFSET：光开始衰减的距离（为更好看，建议保持较低值并提高光的亮度）；
  • 光源：
    • COLOR：光的颜色（格式说明在下文）；
    • SPECULAR_MULT：镜面高光强度；
    • SINGLE_FREQUENCY：常规光设为 0，像钠灯（sodium lights）之类可设为 1；
    • DIFFUSE_CONCENTRATION：为 1 时，正交于光方向的表面会处于阴影；为 0 时，即使背向的表面也会被充分照亮；
    • CONDITION：控制亮度和颜色的条件名（参见 Tracks – Conditions）；
    • CONDITION_OFFSET：若设置，会偏移条件的闪烁时间；
  • 光源随距离衰减（出于性能考虑）：
    • FADE_AT：光强下降到 50% 的距离（米）；
    • FADE_SMOOTH：衰减所跨越的距离（增大可使衰减更平滑）；
  • 额外选项：
    • VOLUMETRIC_LIGHT：设为 1 可启用体积光效果（注意成本较高）；
    • LONG_SPECULAR：设为 1 可为有雨效果的湿润外观启用长镜面高光（需要 SSLR；注意它不会使用动态阴影贴图，因此不要为带阴影的光源使用）；
    • SKIP_LIGHT_MAP：设为 1 可让该光不对 Extra FX 的反弹光产生贡献；
    • DISABLE_WITH_BOUNCED_LIGHT：当你使用某个光源来模拟反弹光时，可使用此选项在 Extra FX 的反弹光启用时禁用该光源；
  • 阴影：
    • SHADOWS：是否启用阴影（默认情况下，对于影响赛道且范围大于 15 米的非线性光会自动启用阴影）；
    • SHADOWS_STATIC：设为 1 可将阴影标记为静态（更快）；
    • SHADOWS_HALF_RESOLUTION：设为 1 可使用降低分辨率的阴影以获得更平滑和更好的性能；
    • SHADOWS_SPOT：可选地覆盖阴影的聚光角度；
    • SHADOWS_RANGE：可选地覆盖阴影范围；
    • SHADOWS_DIR：可选地覆盖阴影方向；
    • SHADOWS_OFFSET：阴影起点的可选偏移（请小心使用，非低值可能会破坏阴影）；
    • SHADOWS_BOOST：阴影强度提升，若未设置则自动计算；
    • SHADOWS_CLIP_PLANE：近处的阴影裁剪平面（例如，如果光源位于灯泡内部，你可能不希望它遮挡其他所有东西）；
    • SHADOWS_CLIP_SPHERE：同上，但使用球体而非平面；
    • SHADOWS_EXP_FACTOR：阴影的指数因子；
    • SHADOWS_EXTRA_BLUR：设为 1 可对阴影应用额外模糊。

关于拆分为组 ​

无论是带网格的 [LIGHT_...] 还是带网格的 [LIGHT_SERIES_...] 都会将网格拆分为若干组。基本原理很简单：从零组开始，对于每个顶点，找到最近的组。如果距离小于某一阈值，则将该顶点加入该组；否则，创建一个新组。该阈值距离可以通过以下参数控制：

ini
CLUSTER_THRESHOLD = 10  ; 距离，单位为米

最小可设置值为 1 米。请检查实际创建了多少灯光：较低的阈值可能会生成过多灯光，而大量灯光会增加渲染开销。

还有一个基于 UV 的筛选选项，用于限定被考虑的顶点：

ini
UV_FILTER_0 = 0.2, 0.1, 0.4, 0.2
UV_FILTER_1 = 0.8, 0.81, 0.1, 0.1

前两个值定义区域左上角坐标，后两个值定义该区域的大小。只有位于该区域内的顶点会被考虑。

Light Maker ​

有一个名为 Light Maker 的小工具可以帮助你设置单个灯光。它最初是为了展示反弹光（bounced light）能力而添加的，但在通用灯光设置中也很有用。你可以将生成的光配置复制到剪贴板并粘贴到配置文件中，或者从配置中复制光并粘贴到 Light Maker（只需聚焦 Light Maker 窗口并按 Ctrl+V）。

我会在稍后添加一个更高级的编辑器。

关于性能 ​

性能的关键不在于光源的数量本身，而在于屏幕上有多少像素被多少光源影响。与其使用一个影响整个屏幕的光源，不如使用十个各自只影响屏幕一小部分的光源。这里的“影响”不仅仅是“照亮”——请考虑与世界坐标对齐的“包围盒”对像素的影响（参考 https://www.shadertoy.com/view/WdjSRK）。任何位于该包围盒内的像素都会被该光源影响。因此，请保持光源尺寸较小，尤其要避免同时使用大角度和长距离，这会使包围盒迅速变大。

一些其他建议：

  • 线性光（line light）计算量大的一部分来自其镜面分量，若将其设为 0 可加快渲染；
  • 别忘了 FADE_AT 和 FADE_SMOOTH：即便是远处的光源不会影响太多像素，但将它们计算并提交给着色器仍会浪费时间；
  • 体积光和长镜面高光开销较大；
  • 阴影不仅开销大，而且数量受限，因此尽量在不必要的地方禁用阴影，或切换为静态和较低分辨率。

关于阴影 ​

阴影仅适用于角度小于 180° 的聚光灯（spot lights）。如果某光源角度大于 180°，你可以通过使用 SHADOWS_SPOT 覆盖并为阴影设置较小角度来获得阴影，尽管这种情况通常只在阴影不会出现在 SHADOWS_SPOT 之外时才适用。下面是这样的一个光源示例：

另外，聚光灯离得越高，阴影质量越低：

自定义着色器补丁（Custom Shaders Patch）中使用的动态阴影采用指数阴影贴图（exponential shadow maps）方法以获得更好的过滤效果。该技术可以在只需一次纹理采样的情况下得到平滑阴影，通过 MSAA 便宜地提高阴影分辨率，并且能更好地处理大角度灯光（参考与常见 PCF 方法的比较 https://youtu.be/zw67CyByt38?t=45），但它也有一些缺陷，主要是灯光可能会在一定距离内泄露。为了解决这一问题，我们可以增加指数因子，但这可能导致阴影失去平滑度并产生难看的效果：

因此，一如既往，这需要权衡并找到合理的折中方案。

请注意，高分辨率阴影只有 15 个插槽，低分辨率阴影有 16 个插槽，因此将一些光源设置为低分辨率阴影以确保有空余插槽是个好主意。如果带阴影的光源过多，只有离摄像机最近的那些会获得阴影。

关于移动光源 ​

你可以通过动画物体（animated objects）让光源移动：

ini
[LIGHT_...]
RELATIVE_TO = name of a moving node

请避免为持续移动的光源启用阴影，否则 Custom Shaders Patch 会每帧重建它们的赛道阴影贴图，这是一项非常昂贵的操作。对于常规光源（不移动的），阴影通常只需生成一次。