在前一文中介紹了像素著色器與material，大概知道了UE4材質的生產管線：

Jerry：UE4渲染模塊概述（三）---Pixel Shader & Material Rendering?zhuanlan.zhihu.com

在光滑的地面或墻面上需要渲染物體的反射信息，實時計算很難實現 ，本文介紹UE使用的三種反射系統，這三種反射系統各有利弊，往往會將之混合起來使用。

第一種：反射捕獲（Reflection Capture)

它會在指定位置計算前后左右上下六個方向的反射信息，形成一張靜態的立方體圖（Cubemap），這個過程是預計算的，所在實際跑起來的時候消耗很低，但也因為只是在特定位置計算的，所以當實際鏡頭與捕獲不同時，就會看到不合理的反射圖樣。

UE4使用球體反射捕獲對象（Sphere Reflection Capture Actor）來指定捕獲的位置，如下圖所示：

也有方形的版本（Box Reflection Capture Actor），如下圖所示，不過比較常用的還是放置球形捕獲Actor：

它本質上是捕獲一張360度的圖片，然后將圖片混合到模型上（如上圖所示的地圖和茶壺身上），但只在捕獲點是準確的，如果鏡頭移到別處，但混合的圖片沒有變化，就會出現下圖所示的穿幫問題：

可以看到地上混合的柱子倒影不再與真實柱子吻合。反射捕獲在很多游戲大作中都有使用，那為什么我們看不到這種詭異現象呢？這時因為同時還會混合其他反射處理方案（比如屏幕空間反射SSR），在某種程度上掩蓋了它的瑕疵。

Reflection Capture不精確，但它的預計算的優點對性能是非常友好的，通常我們build light的時候，就會去更新捕獲信息，也可以在Build這里單獨進行更新。

如果打包游戲或者應用，它會將捕獲紋理烘焙進游戲，這樣實際跑的時候，在一定范圍內（可在反射捕獲Actor上配置半徑）的任何像素，都會檢查附近是否有反射捕獲，如果有，它就向反射捕獲Actor查詢立方體貼圖cubemap，將cubemap與物體本身貼圖進行混合。

如果相近區域內有兩個反射捕獲Actor，如下圖黃箭頭標識：

那么重合的像素就會分別融合兩張cubemap，但要注意的是，大量重疊的捕獲范圍會帶來性能問題，因為要在同一個像素中計算多張cubemap融合的結果。

我們布置反射場景的基本思路，是放置一個大型的反射捕獲Actor來大致覆蓋整個空間，然后再把許多較小的反射捕獲Actor放置在反射程度高或者需要精確反射的表面附近，盡量保證影響半徑不重合，如下圖所示：

當然也沒有必要刻意去規避重合，只要重合數量不要超過8個都還是可以接受的。另外，可以通過設置貼圖精度來改變反射圖樣的銳利/模糊程度。

天空光照能為整個游戲世界提供低成本的備用反射捕獲，如下圖所示：

游戲世界中任何附近沒有球體或立文體反射捕獲Actor的對象都會轉而使用天空光照反射，這對于大型開放式戶外環境很理想，因為我們不希望在場景中到處放置反射捕獲Actor。

第二種：平面捕獲（Planar Reflection）

這種在實際中用的比較少，因為它僅局限于小范圍平面，也由于是實時計算，所以消耗要比反射捕獲大，但優勢是無論鏡頭如何移動，反射信息總是正確的，如下圖所示：

第三種：屏幕空間反射（SSR）

這是UE4唯一默認生效的反射系統，它是實時計算的，因而位置上總是精確的，但生成的反射圖樣比較模糊，不如反射捕獲渲染的清晰。性能消耗介于反射捕獲與平面反射之間，SSR效果如下圖所示（研究前要關閉捕獲Actor的渲染，只開啟SSR）：

它的優點同時也是缺點在于：只計算屏幕空間的反射。因為計算范圍受限，所以性能可以保障，但同時也由于只能采集到屏幕空間內的數據，所以只能繪制視口可見幾何的反射，如下圖所示：

我們知道柱子很長，在屏幕上方還有一截，但因為SSR只取了屏幕空間內的信息，所以產生的反射信息里面就沒有屏幕以外的柱子了（紅圈內理應有柱子倒影，但實際沒有渲染）。

綜上，三種方法各有優缺點，實際使用中是將這三種系統混合在一起。三種方法的使用優先級依次為SSR，平面反射，反射捕獲。只有當硬件或者其他性能撐不住的時候，才會使用預計算的反射捕獲，否則還是提供精確度相對較高的SSR和平面反射。

平面反射盡量不要使用，如果硬件不支持就要關掉SSR或者調整SSR的生成質量來平衡性能，方法是在控制臺中鍵入r.SSR.Quality + 數字，默認質量是3，數字越大，SSR的渲染效果就越好，但相應性能就會越差。

可以在RenderDoc里面截幀分析反射信息，下圖所示是屏幕空間反射SSR的渲染：

下圖是SSR成像的結果：

每一個點都是投射的反射射線，因為射線密度不夠，形成了較多的噪點，為了掩飾，所以SSR生成的反射圖看上去是模糊的。

關于三種反射就介紹到這里，下一章介紹靜態光照，詳見：

Jerry：UE4渲染模塊概述（五）---靜態光照?zhuanlan.zhihu.com

總結

以上是生活随笔為你收集整理的ue4 改变枢轴位置_UE4渲染模块概述（四）---反射的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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