類Minecraft方塊遊戲unity開發筆記4-光照算法（優化）

光照計算的優化主要在提前初始化所有block光照（skylight和pointlight），之前把光照的初始化和光照的更新、地形的加載同步進行，導致運算的重複性太高。比如初始化某一chunk的光照量，計算中，發現有光照影響到其他chunk，但是由於該chunk還未加載或是還未初始化（太陽光初始化），只能暫存該光源，等到chunk初始化好了，再重新算該光源影響，而且很大概率該chunk的光照又會影響之前chunk的光照，導致chunk的頻繁刷新，加重了計算量。

算法優化：

• 光照提前初始化，（避免重複運算）
• skylight和pointlight分開計算，（減少函數調用次數）
• block緩存變量，（加快取值速度）
• block存儲優化，三維數組改一維，（加快取值速度）
• 使用位運算，（加快取值速度）

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光照提前初始化

1、太陽光init
2、太陽光漫反射
3、其他光源漫反射
以上光照的初始化在地形加載前計算好，有個弊端是必須所有block都要計算，會遇到內存佔用過多，此處可優化分塊計算（暫未實驗）。

skylight和pointlight分開計算

初始化好的光照進行更新就比較方便了，當有塊消除、添加或者添加光源時 就會刷新skylight和pointlight的值。兩者是獨立腳本完成的，邏輯基本相同，skylight比pointlight多一些額外處理，但大體都一樣。分開處理的原因是減少函數調用次數。比如添加塊時：

// set new block
chunk.SetBlock(idx, type, state);

// clear light
if (chunk.Blocks[idx].Transparent == false) {
    LightPoint.UpdateLightDark(chunk, x, y, z);
    LightSky.UpdateLightDark(chunk, x, y, z);
}

// new point light
if (chunk.Blocks[idx].LightSource) {
    LightPoint.UpdateLightBright(chunk, x, y, z, light);
} 

block緩存變量、block存儲優化、使用位運算
這幾項都是爲了提高取值速度，太高效率，比如block會cache Transparent（是否可透光），這些變量在光照計算中頻繁用到，所以提高獲取速度，block採用一維數組也是爲了提高取值速度。位運算主要用在三維到一維的變換。