Expanse – Volumetric Skies Clouds and Atmospheres in HDRP-Unity体积云彩与大气系统

在游戏开发中，创造令人惊叹的天空和云彩效果是提升游戏沉浸感的关键因素。Expanse，作为一款专注于Unity HDRP的体积渲染工具，利用物理基础的渲染策略，能够快速生成令人信服的动态天空、云彩和雾效。无论你追求的是地球上的自然景象，还是幻想中的神话氛围，Expanse都能在短短15分钟内帮你实现。

Expanse的核心功能

• 物理基础的大气散射：Expanse采用Rayleigh、Mie和各向同性散射，模拟从地球蓝天到金星硫磺云的各种现象。
• 自定义大气层构建器：最多8层的大气层系统，提供极大的灵活性，用于创作多样化的天空，从地球风格到外星氛围。
• 体积雾和空中透视：Expanse的体积雾系统与大气系统相结合，确保一致性和真实感。
• 程序生成的体积云彩：高级工具集，用于构建大规模、情感丰富的云景。
• 程序生成的2D云彩：对于性能要求较高的场景，2D云彩是更快的替代方案。
• 程序生成的星空与星云：创建密集闪烁的星场或城市上空的明亮光点。
• 多达八颗天体的支持：太阳、月亮、行星等，它们照亮云层，投射阴影。
• 时间变化与月相：根据UTC时间和经纬度自动放置太阳和月亮，实现日间循环。
• 单通道实例VR支持：所有功能均可在VR环境中使用，尽管目前仍处于实验阶段。
• 游戏查询接口：实时查询云密度和能见度，用于游戏AI和特效系统的响应。

技术细节与性能

Expanse是一个全动态系统，无需预计算，所有调整均可见于编辑器中，无需进入游戏模式。它针对实时应用进行了优化，允许开发者在质量和性能之间做出选择，以满足帧率需求。在上一代RTX 2080 Ti上，Expanse能在0.7毫秒内渲染整个天空、体积大气、云彩和雾。

支持与定制

购买Expanse后，你将获得所有未经编译的C#脚本和着色器，方便进行修改。如果发现新功能或修复了错误，可以联系开发者，可能会将其纳入下一个版本。

注意事项与限制

• 仅限HDRP：Expanse仅支持HDRP，不兼容其他渲染管线。
• VR支持：仅在单通道实例模式下完全工作，多通道模式可能遇到一些问题。
• 透明物体处理：需使用自定义HDRP Lit着色器或ShaderGraph材质来处理透明物体。
• 多行星系统挑战：在单一场景中难以同时创建多个大气层，因为Expanse基于Sky and Fog Volume系统。

测试与开发

Expanse由独立开发者创建，测试资源有限，主要在RTX 2080Ti和GTX 1050上运行Windows 10进行测试。

结论

Expanse为Unity HDRP用户提供了一个强大的工具集，用于创建令人印象深刻的动态天空、云彩和大气环境。无论是追求极致的真实感，还是创意无限的幻想风格，Expanse都能满足需求，为游戏开发者提供无与伦比的视觉体验。