在3D游戏开发中，灯光与阴影是营造沉浸式体验的关键元素。通过合理的灯光布局和阴影设置，可以为游戏场景赋予生命力，增强玩家的代入感。本教程将以常见的游戏引擎（如Unity或Unreal Engine）为例，详细讲解如何巧妙设计灯光与阴影，以提高游戏的整体视觉效果。
一、灯光类型及其用途
在3D游戏关卡中，常见的灯光类型包括定向光（Directional Light）、点光源（Point Light）、聚光灯（Spot Light）和环境光（Ambient Light）。
- 定向光：模拟太阳光，常用于室外场景，提供全局照明。
- 点光源：从单点向四周发光，适合模拟灯泡或火把效果。
- 聚光灯：具有方向性，用于照亮特定区域，如手电筒或舞台灯。
- 环境光：提供基础光照，确保场景不会完全黑暗。
二、灯光布置步骤与技巧
- 确定主要光源：首先设置定向光作为主光源，调整角度和强度以模拟时间效果（如清晨或黄昏）。
- 添加辅助光源：使用点光源或聚光灯填充暗区，例如在室内放置壁灯或蜡烛。
- 控制颜色和强度：根据场景氛围选择暖色调或冷色调灯光，并调整强度值以避免过曝或过暗。
- 优化性能：避免使用过多动态光源，可结合烘焙光照（Baked Lighting）来减少实时计算负担。
三、阴影设置与调整
阴影能增强场景的深度和真实感。在游戏引擎中，阴影通常分为硬阴影和软阴影。
- 硬阴影：边缘清晰，适用于明亮场景或风格化游戏。
- 软阴影：边缘模糊，更接近现实，但计算成本较高。
设置阴影时，需注意以下几点：
- 调整阴影距离和分辨率，平衡视觉效果与性能。
- 使用阴影级联（Cascaded Shadows）技术，在远距离场景中提供清晰阴影。
- 避免阴影闪烁问题，通过调整偏移值或使用稳定阴影技术。
四、案例分析：室内关卡灯光布置
以一个恐怖游戏室内关卡为例，我们需要营造紧张氛围。
- 主光源：使用弱强度的定向光模拟月光从窗户透入。
- 辅助光源：在走廊尽头放置一个闪烁的点光源（模拟故障灯泡），并添加聚光灯照亮关键道具。
- 阴影设置：启用软阴影，并调整阴影强度以增强黑暗区域的深度。
- 优化：对静态物体烘焙光照，确保动态角色投射实时阴影，提升性能。
通过以上步骤，您可以系统性地设计灯光与阴影，为游戏关卡增添视觉吸引力。实践时，多测试不同设置，并根据游戏类型调整参数。在后续教程中，我们将探讨关卡中的材质与纹理应用。
