受光粒子与 Shader

自 2.2.8

粒子可以从两个方向参与动态光照：粒子发光（Light Emission）让粒子照亮周围；受动态光照（Lit by Dynamic Lights）让粒子接收附近光源的光。Shader Graph 和手写 Shader 同样可以受光。

粒子发光

粒子发光 是粒子发射器的一个模块，默认关闭。它把一部分粒子变成跟随粒子、并随粒子一起淡出的动态光源。模块里的曲线都在每个粒子的生命周期上运行。

营火升起的余烬在周围的石地板上照出一片暖光 — 开启粒子发光的余烬在营火周围的地面上照出一片暖光。这张图里营火本身没有光源，光全部来自粒子。

选项	默认值	作用
比例（Ratio）	1（0–1）	发光粒子所占的比例，按粒子随机挑选。
最大光源数（Max Lights）	32（0–1024）	这个发射器每帧最多提交的光源数。
使用粒子颜色（Use Particle Color）	开	把光的颜色乘上粒子当前的颜色。
颜色（Color）	白色	随粒子生命周期变化的光色。HDR 强度会乘到亮度上。
强度（Intensity）	4	随粒子生命周期变化的亮度。
范围（Range）	4	每个光源衰减到零的距离（方块），随粒子生命周期变化。
透明度影响强度（Alpha Affects Intensity）	开	粒子淡出时，它的光也一起淡出。
尺寸影响范围（Size Affects Range）	关	把范围乘上粒子的尺寸。
投射阴影（Cast Shadows）	关	让这些光源投射阴影。它们会和其他所有光源争夺阴影名额。
光源半径（Source Radius）	0.1（0–8）	每个光源发光球体的大小（方块），用于软阴影。
聚光灯（Spot）	关	让每个光源呈锥形照射，而不是照向所有方向。
聚光灯 → 内角 / 外角	20 / 35	完全照亮的核心与光锥衰减到零处的半角（度）。
聚光灯 → 对齐速度（Align to Velocity）	开	让每个光锥朝向粒子的运动方向。静止的粒子使用“方向”。
聚光灯 → 方向（Direction）	(0, -1, 0)	光锥的朝向，以“空间”指定的坐标轴表示。
聚光灯 → 空间（Space）	Local	Local：发射器自身的坐标轴，旋转特效会一起改变光锥朝向。World：世界坐标轴。Custom：所选对象的坐标轴。
体积光（Volumetric）→ 强度	关 → 1	让每个光源在空气中显出光晕或光柱。开启投射阴影并使用体素阴影时，光晕也会被遮挡。

只有粒子发射器有这个模块，拖尾、光束和 Ara拖尾发射器不能发光。粒子发光（开关）、颜色、强度和范围可以在 Timeline 上做动画。

受动态光照

受动态光照 是 Texture Material 和 Sprite Material 上的材质选项，默认关闭。开启它并设置强度（1，0–16），烟、尘和火花就会染上附近光源的颜色。

公告板粒子没有法线，所以光从各个方向照来。
光叠加在粒子本身的颜色之上，并且会饱和：增加的光最多达到“强度 × 粒子颜色”，并保持光的色相，不会直接冲成白色。
使用体素阴影时，挡在投影光源和粒子之间的方块会挡住光。使用屏幕空间阴影时，受光粒子没有阴影。
Kila 材质在“光照”分类中有同样功能的 受动态光照亮 模块，强度设置相同。同时使用光照（Shading）模块时，动态光会按着色法线照亮粒子，因此能照到六向烟雾的侧面。见 Kila 材质。
内置的 block_atlas 材质没有任何设置，所以它永远不会受光。

固定光照不是动态光照

固定光照（Fixed Light）模块（天空光与方块光，0–15）位于粒子、拖尾和光束发射器上，它只设定粒子绘制时使用的原版光照图数值。它默认开启且为 15/15，所以粒子默认是全亮的。它不会照亮周围的任何东西，也不会对动态光源产生反应。受动态光照的光会叠加在它之上，所以全亮的粒子同样能染上附近光源的颜色。见固定光照。

功能	位置	作用
固定光照	发射器模块	固定粒子绘制时使用的原版光照图数值。
粒子发光	粒子发射器模块	粒子照亮周围。
受动态光照	材质选项、Kila 材质模块	粒子接收动态光源的光。

动态光源节点

在 Shader Graph 中，动态光源（Dynamic Light）节点（位于 Photon 场景 分组）返回动态光源投在当前片元上的光。它的效果与“受动态光照”相同，可用于粒子 Shader Graph 和函数图，只能在片元阶段使用。

端口	类型	含义
`normal`（输入）	`vec3`	世界空间的表面法线，例如 Normal 节点的 World 输出。公告板粒子不要连接：此时光从各个方向照来。
`wrap`（输入）	`float`，默认 0	连接法线时，光能绕过背光面多远，限制在 0–1。0 是普通的 Lambert；1 连背面的一半也照亮。
`light`（输出）	`vec3`	到达此处的光色，没有光照到的地方为 0。

输出把到达这个片元的所有动态光源（光源对象、粒子发光、Java 添加的光源）连同衰减、聚光锥和阴影累加起来，并做饱和处理：每个通道最多提亮 1 倍，且保持光的色相。常见用法：

text

Base Color = Texture × Vertex Color × (1 + Dynamic Light)

使用了这个节点的材质会自动绑定光源，强度为满强度。把 light 乘上一个数值即可调弱或调强。动态光照关闭时、在节点和材质预览中，以及包含它的函数图被用在后处理 Pass 中时，节点输出 0。

手写 Shader

Custom Shader Material 通过引入 photon:lit_particle.glsl 接收光照，需要做三件事。

1. 提供视图空间位置。 photon:particle 顶点着色器已经输出了 photonViewPos（视图空间位置）和 photonBaseColor（乘光照图之前的粒子颜色）。如果使用自己的顶点着色器，加上同样的输出：

glsl

out vec3 photonViewPos;
out vec3 photonBaseColor;

void main() {
    ParticleData data = getParticleData();
    vec4 viewPos = ModelViewMat * vec4(data.Position, 1.0);
    gl_Position = ProjMat * viewPos;
    photonViewPos = viewPos.xyz;
    photonBaseColor = data.Color.rgb;
    // ……其余输出
}

2. 在片元着色器中引入头文件并调用光照函数。

函数	返回值
`vec3 photon_particle_light(vec3 viewPos)`	从各个方向到达 `viewPos` 的光，适用于公告板粒子。
`vec3 photon_surface_light(vec3 viewPos, vec3 viewNormal, float wrap)`	每个光源按它照在 `viewNormal`（单位长度，视图空间）上的角度加权。法线为零时光从各个方向照来；`wrap` 大于 0 时光能绕过明暗交界线。

两个函数都只能在片元着色器中使用，没有绑定光源时返回 0。下面几行取自 Photon 的 hdr_particle.fsh，把光叠加到带纹理的粒子上（texel 是纹理采样结果）：

glsl

#moj_import <photon:lit_particle.glsl>

in vec3 photonViewPos;
in vec3 photonBaseColor;

// 在 main() 中，算出基础颜色之后
color.rgb += texel.rgb * photonBaseColor * ColorModulator.rgb * photon_particle_light(photonViewPos);

3. 在 Shader JSON 中声明 Sampler 与 Uniform。 把下面这些条目加到 samplers 和 uniforms 数组里，与你自己的条目放在一起。它们取自 assets/photon/shaders/core/hdr_particle.json：

json

"samplers": [
  { "name": "PhotonLightData" },
  { "name": "PhotonClusterGrid" },
  { "name": "PhotonClusterIndices" },
  { "name": "PhotonVisibilityAtlas" }
],
"uniforms": [
  { "name": "PhotonClusterInfo", "type": "int", "count": 4, "values": [ 64, 1, 1, 1 ] },
  { "name": "PhotonClusterView", "type": "float", "count": 4, "values": [ 0.5, 1.0, 0.0, 0.0 ] },
  { "name": "LitParticleParams", "type": "float", "count": 4, "values": [ 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 ] },
  { "name": "PhotonVisibilityInfo", "type": "int", "count": 4, "values": [ 128, 8, 0, 0 ] },
  { "name": "PhotonViewInverse", "type": "matrix4x4", "count": 16, "values": [ 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0 ] }
]

JSON 声明了 PhotonLightData 时，Custom Shader Material 会在每次绘制时以强度 1 绑定光源，把这九个条目从 Shader Settings 中隐藏，并且不保存它们。要改变光的强弱，在 GLSL 里缩放返回值即可。名称列表见 Custom Shader 内置 Uniform 与 Sampler。

性能建议

粒子发光的光源范围要小。开销主要取决于光源覆盖的屏幕面积，而不是光源个数。
最大光源数 够玩家分辨就行。几十个余烬照亮地面的效果和几百个差不多。
粒子发光保持 投射阴影 关闭。大量粒子光源会把阴影名额从特效的主光源那里抢走。
只给少数主光源开启 体积光。投射阴影的体积光比不投射阴影的更贵。
受动态光照会在粒子的每个像素上遍历附近的光源。厚重、层层叠加的烟雾处在很多光源中时，开销会累积起来。

受光粒子与 Shader ​

粒子发光 ​

受动态光照 ​

固定光照不是动态光照 ​

动态光源节点 ​

手写 Shader ​

性能建议 ​