환경 조명, 환경광 (Ambient Light)

주변에서 발생하는 자연광이나 인공광 등으로, 특정 방향이나 원래 빛을 색출하지 않고 모든 방향으로 일정하게 퍼져나가는 빛을 의미합니다.

이는 주로 주변 환경에서 반사된 빛이나 다른 광원에서의 산란된 빛으로 구성됩니다.

주변광은 환경의 전반적인 밝기를 높이고 물체를 더 잘 보이게 만들어줍니다.

예를 들어, 방 안에 있는 전체적인 조명이나 창문을 통해 들어오는 자연광은 주변광의 한 예입니다.

이러한 주변광은 빛이 특정 방향에서 집중되는 것이 아니라 주변 공간을 채우는 형태로 존재합니다.

주변광은 주로 조명 설계에서 중요한 역할을 합니다.

물체에 직접적인 조명을 가하는 것 외에도 주변광을 적절히 활용함으로써 물체의 형태와 특징을 부각시키고 환경을 더 밝고 쾌적하게 만들 수 있습니다.

또한 3D 그래픽 디자인이나 가상 현실(VR) 등의 분야에서는 주변광을 사용하여 현실적인 조명 효과를 시뮬레이션하거나 공간을 더 자연스럽게 표현할 수 있습니다.

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8 – 04 Occlusion (오클루젼) (Unity Shader)

Occlusion (오클루젼)은 Ambient Occlusion (엠비언트 오클루젼) 이라고 부르며, 구석진 부분의 추가적인 음영을 표현하는 기능입니다.

일반적으로 세상에서 그림자가 드리워진 부분도 사방에서 오는 환경광 정도를 받고 있는 것이 일반적입니다.

하지만, 매우 구석져 있거나 복잡한 물체들로 가려져서 환경광도 닫지 못하는 부분은 더욱 더 어두워지는 데  

이 부분은 Ambient Occlusion (엠비언트 오클루젼) 환경차폐라고 부릅니다.

https://docs.unity3d.com/Manual/SL-SurfaceShaders.html

직접 확인해보기 위해서 아래 에셋을 사용했습니다. (무료)

https://assetstore.unity.com/packages/3d/characters/humanoids/barbarian-warrior-75519 <- TestAsset

사용했던 바바리안 몸체는 잠시 비활성화 하고 도끼를 활성화 했습니다.

쉐이더 코드는 바바리안 바디에 적용했던 코드를 사용했습니다.

Shader "Custom/AxeOC"
{
    Properties
    {
        _MainTex("Albedo (RGB)", 2D) = "white" {}
        _BumpMap("Normal Map", 2D) = "white" {} // NormalMap
        _Test("TestFloat",Range(0.5, 3)) = 1
    }
        SubShader
        {
            Tags { "RenderType" = "Opaque" }
            LOD 200

            CGPROGRAM
            #pragma surface surf Standard
            #pragma target 3.0

            sampler2D _MainTex;
            sampler2D _BumpMap; // NormalMap
            float _Test;

            struct Input
            {
                float2 uv_MainTex;
                float2 uv_BumpMap; // NormalMap
            };

            void surf(Input IN, inout SurfaceOutputStandard o)
            {
                float4 c = tex2D(_MainTex, IN.uv_MainTex);

                float3 d = UnpackNormal(tex2D(_BumpMap, IN.uv_BumpMap));
                o.Normal = float3(d.x * _Test, d.y * _Test, d.z);
                // _Test에 따라서 수치 변화  2  2배  0.5  0.5배 
                o.Albedo = c.rgb;
                o.Alpha = c.a;
            }
            ENDCG
        }
            FallBack "Diffuse"
}

Occlusion 추가

Shader "Custom/AxeOC"
{
    Properties
    {
        _MainTex("Albedo (RGB)", 2D) = "white" {}
        _BumpMap("Normal Map", 2D) = "white" {}
        _Test("TestFloat",Range(0.5, 3)) = 1
        _Occlusion("Occlusion", 2D) = "white" {} // Occlusion
    }
        SubShader
    {
        Tags { "RenderType" = "Opaque" }
        LOD 200

        CGPROGRAM
        #pragma surface surf Standard
        #pragma target 3.0

        sampler2D _MainTex;
        sampler2D _BumpMap;
        sampler2D _Occlusion;

        float _Test;

        struct Input
        {
            float2 uv_MainTex;
            float2 uv_BumpMap;
            // 주의 uv_Occlusion 포함 X

        };

        void surf(Input IN, inout SurfaceOutputStandard o)
        {
            float4 c = tex2D(_MainTex, IN.uv_MainTex);
            o.Occlusion = tex2D(_Occlusion, IN.uv_MainTex); // Occlusion
            // _MainTex와 동일한 UV 값을 받습니다.

            float3 d = UnpackNormal(tex2D(_BumpMap, IN.uv_BumpMap));
            o.Normal = float3(d.x * _Test, d.y * _Test, d.z);
            o.Albedo = c.rgb;
            o.Alpha = c.a;
        }
        ENDCG
    }
        FallBack "Diffuse"
}

Occlusion 적용 전

Occlusion 적용 후

Normal Map 의 강도를 조절하면 더 확실하게 알 수 있습니다.

지금 사용한 코드에서는 Occlusion은 half (SurfaceOutput -float4)를 받습니다. (r 채널만 사용합니다.)

Occlusion 기능을 위해서 rgb 채널을 사용하는 텍스쳐를 사용하는 것은 낭비입니다.

_MainTex의 a 채널에 Occlusion 맵을 넣고 사용한다면 텍스쳐를 절약 할 수 있습니다.

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