前向渲染路径

1、前向渲染路径处理光照的方式

前向渲染路径中会将光源分为以下3种处理方式：

• 逐像素处理（需要高等质量处理的光）
• 逐顶点处理（需要中等质量处理的光）
• 球谐函数（SH）处理（需要低等质量处理的光）

球谐函数处理光照的方式是将光照场景投影到球谐函数的空间中，通过一组球谐系数来表示光照。
内存换性能，细节表现效果差（不需要我们自己书写，Unity底层会帮助我们进行处理）

场景当中的各种光源将采用哪种方式处理？

在前向渲染中，一部分最亮的灯光以逐像素处理，然后4个点光源以逐顶点方式处理，其余的灯光以SH处理
一个光源是逐像素、逐顶点还是SH处理主要取决于以下几点：

• 渲染模式设置为Not Important(不重要)的灯光始终以逐顶点或者SH的方式渲染
• 渲染模式设置为Important(重要)的灯光始终是逐像素渲染
• 最亮的平行光总是逐像素渲染
• 如果逐像素光照的灯光数量少于项目质量设置中的Pixel Light Count(像素灯光计数)的数量，那么其余比较亮的灯光将会被逐像素渲染

注意：如果灯光渲染模式设置为Auto(自动)，Unity会根据灯光的亮度以及与物体的距离自动判断重要性

 前向渲染路径处理光照的方式

Unity当中有一套划分光源“三六九等”的规则，主要通过 灯光渲染模式、项目质量设置中的像素灯光计数的数量、光照强度、距离物体距离来综合判定

在前向渲染路径中，会将光源分成所谓的逐像素、逐顶点、SH三种处理类型，有了对光源的“高中低”的身份认知，Unity底层就可以将这些光源的数据存储到Shader中对应的内置变量中，我们就可以通过这些内置变量获取到对应“身份”的光源数据，从而进行差异化的处理

2、前向渲染路径在哪里进行光照计算 

要进行光照计算，那肯定是在Shader当中的Pass渲染通道中进行计算。但是对于前向渲染来说，有两种Pass可以用来进行光照处理：
（1）Base Pass（基础渲染通道）
渲染物体的主要光照通道，用于处理主要的光照效果，主要用于计算逐像素的平行光以及所有逐顶点和SH光源
可实现的效果：漫反射、高光反射、自发光、阴影、光照纹理等
（2）Additional Pass（附加渲染通道）
渲染物体额外的光照通道，用于处理一些附加的光照效果，主要用于计算其他影响物体的逐像素光源，每个光源都会执行一次该Pass
可实现的效果：描边、轮廓、辉光等

对于一个前向渲染路径下的Unity Shader，通常会定义一个Base Pass（基础渲染通道）以及一个Additional Pass（附加渲染通道）
每次渲染时，一个Base Pass仅会执行一次（多个Base Pass情况除外）主要用于渲染环境光或自发光等
而一个Additional Pass会根据影响该物体的其他逐像素光源的数量被多次调用，每个逐像素光源都会调用一次Additional Pass，由于开启了混合，渲染结果会和之前的光照颜色进行混合

注意：

• Base Pass也可以有多个，比如需要双面渲染的情况
• Base Pass默认支持阴影， Additional Pass默认不支持，可以通过添加#pragma multi_compile_fwdadd_fullshadows编译指令开启阴影
• 这些Pass当中我们具体处理光照的方式是由我们自己决定的，使用逐顶点光照还是逐像素光照的计算方式，都根据我们的具体实现而定，前文提到的逐像素光源只是按照期望处理类型来分的而已

简而言之：
Base Pass（基础渲染通道）：
主要用于处理影响该物体的一个高质量光源（如平行光）、所有中（逐顶点处理）低质量（SH处理）光源 等

Additional Pass（附加渲染通道）：
主要用于处理影响该物体的除平行光以外的其它高质量光源（每个高质量光源都会调用）

3、前向渲染路径的内置光照变量和函数

常用内置光照变量

 常用内置光照函数

通过这些内置光照变量，我们便可以获取到前向渲染路径当中，对渲染质量有不同要求的光源们的相关数据。
只需要利用这些数据和函数在Base Pass（基础渲染通道）和 Additional Pass（附加渲染通道）中按照需求进行相关的逻辑处理即可