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2019
08-21

Unity3D研究院之LightmapIndex、LightmapScaleOffset、UV2的关系（一百零六）

烘焙Lightmap以后unity会自动给参与烘焙的所有mesh添加uv2的属性，例如，三角形每个顶点都会有UV2它记录着这个每个顶点对应Lightmap图中的UV值，这样拥有3个顶点的三角形面就可以通过UV2在Lightmap中线性采样烘焙颜色了。

LightmapIndex：

所以每个MeshRenderer 需要传入一个LightmapIndex也就是采样哪张Lightmap烘焙图。

LightmapScaleOffset：

由于Mesh的位置摆放的不同，那么即使相同的Mesh的它们烘焙出来UV2肯定是不一样的。我们知道Unity是个大黑盒，我们是不能访问图形API的，渲染一个Mesh我们唯一能做的就是送入Mesh信息，如果相同的Mesh烘焙出来的UV2不一样，那么它将变成多个Mesh文件了，这样送到GPU中无疑是浪费资源（SET PASS CALL 包体大小都会有影响），所以Unity想了个非常好的办法就是LightmapScaleOffset。

 

如下图所示，我们可以看到每个MeshRenderer中都包含了Tiling x Tiling y Offset x Offset y。

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Offset x Offset y 表示Mesh每个顶点的UV从Lightmap图的Offset x Offset y 处开始采样，还没完上图中我们还可以设置Scale in Lightmap，也就是物体所占烘焙贴图的比例系数，这样光有 Offset x Offset y是不行的，还需要乘以Tiling x Tiling y 。

举个例子，比如现在场景里有两个Cube，由于它们需要共享mesh所以它们的UV2烘焙完以后也是一致的（相对的偏移），如果这两个Cube分别设置了不同的Scale in Lightmap系数，那么它们反应的烘焙贴图上的区域就不同的，那么相同UV2和Offset x Offset y 是无法计算出正确的采样偏移的，所以就需要乘以Tiling x Tiling y  。

如下图所示，FBX在导出的时候需要勾选Generate Lightmap UVs就是是否生成UV2了，换句话说UV2在模型导入的时候就已经设置好了，烘焙不烘焙是改变不了UV2的信息的。

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前几天我在看Mesh合并的时候，Mesh.CombineMeshes()第4个参数如果为true表示同时合并Lightmap，所以我就在想合并前每个MeshRender的LightmapScaleOffset都是不同的，但是合并完以后怎么给他设置正确的LightmapScaleOffset呢？后来发现根本不用设置LightmapScaleOffset只需要设置LightmapIndex就可以的，顺着这个问题我就在想Unity烘焙贴图的原理。

现在终于搞明白了，Unity会通过LightmapIndex、LightmapScaleOffset在图形API中修正正确的UV2，Mesh.CombineMeshes()之所以能做到这一点是因为提前把正确的UV2赋给Mesh了，既然已经合并Mesh其实也不存在多个共享的需求。

下面我们在代码中重现这个步骤。

先烘焙一下场景，如下图所示，请大家记住CUBE正确的烘焙信息。

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然后在Hierarchy中选择这个CUBE对象，然后执行Tools/SetUV2把烘焙过的LightmapScaleOffset重新对每个Mesh的UV2赋值，并且保存文件。

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#if UNITY_EDITOR
    [MenuItem("Tools/SetUV2")]
    private static void SetUV2()
    {
        if (Selection.activeTransform)
        {
 
            Mesh mesh = Instantiate <Mesh>(Selection.activeTransform.GetComponent<MeshFilter>().sharedMesh);
      
            Vector4 lightmapOffsetAndScale = Selection.activeTransform.GetComponent<MeshRenderer>().lightmapScaleOffset;
            //Mesh的UV2重新赋值
            Vector2[] modifiedUV2s = mesh.uv2;
            for (int i = 0; i < mesh.uv2.Length; i++)
            {
                modifiedUV2s[i] = new Vector2(mesh.uv2[i].x * lightmapOffsetAndScale.x +
                lightmapOffsetAndScale.z, mesh.uv2[i].y * lightmapOffsetAndScale.y +
                lightmapOffsetAndScale.w);
            }
            mesh.uv2 = modifiedUV2s;
            //mesh写到文件中
            AssetDatabase.CreateAsset(mesh, "Assets/newMesh.asset");
 
            Selection.activeTransform.GetComponent<MeshFilter>().sharedMesh = mesh;
        }
    }
#endif
 

如下图所示，最正确的烘焙UV2已经保存在Mesh中了。

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如下图所示，我们创建一个新的CUBE，把MeshFilter中的mesh换成刚刚生成包含完整UV2的新Mesh。

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此时肯定是没有烘焙信息，因为我们还没有指定LightmapIndex，由于我这个例子只烘焙 出了一张烘焙贴图，所以代码我们这样写。

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    private void Awake()
    {
        GetComponent<MeshRenderer>().lightmapIndex = 0;
    }
 

如下图所示，运行起来我们在看，不需要在设置LightmapScaleOffset依然显示了正确的Lightmap信息。

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知道了原理，我们还是要慎用，因为这样就无法共享mesh了，对应打包肯定会增加包体大小的。

最后编辑：
作者：雨松MOMO
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《Unity3D研究院之LightmapIndex、LightmapScaleOffset、UV2的关系（一百零六）》有 1 条评论

  1. 王瑞 说：
    2021 年 3 月 22 日上午 9:12

    如果是多个mesh 共用一个灯光贴图，如何用代码把每个mesh的贴图讯息正确的赋予对应mesh的uv2上呢？

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