环境贴图最主要的技术实现方式有三种：立方体贴图、IBL和球谐光照。
之前已经说过立方体贴图和IBL，今天重点来聊一聊球谐光照。
在立方体贴图IBL的基本设置里，Convolution Type属性 除了设置为Specular（Glossy Reflection）之外，还可以设置为Diffuse（Irradiance）。Specular 是IBL用于模拟间接光照高光反射的，而Diffuse是模拟间接光照漫反射的。
间接光照漫反射（下文只称漫反射）的实现方式有两种：一种是IBL，另外一种就是球谐光照。先来看看IBL实现漫反射的方式。
IBL漫反射
漫反射区别于高光反射，它的颜色变化不会随视角的转动而发生变化，使用IBL实现漫反射，首先要将Convolution Type属性设置为Diffuse（Irradiance）。
高光反射的颜色会随着视角的变化而变化，而漫反射不会，在计算颜色时只和法线方向有关，因此，IBL漫反射的计算公式是
// 漫反射颜色的计算
float4 uv_ibl = float4(normal_dir, mip_level);
half4 color_cubemap = texCUBElod(_CubeMap, uv_ibl);
half3 env_color = DecodeHDR(color_cubemap, _CubeMap_HDR);
大家可以对比一下IBL高光反射计算的方式，看看二者的区别：
half4 colorCubeMap = UNITY_SAMPLE_TEXCUBE_LOD(unity_SpecCube0,reflect_dir,mip_Level);
half3 env_color = DecodeHDR(colorCubeMap,unity_SpecCube0_HDR);
在贴图尺寸设置上，如果只是用来实现漫反射效果，贴图的尺寸不需要太大，一般设置512*512就足够了。
漫反射效果，忽略AO，物体各处的光照强度基本一致，没有太多的强弱之分，在视觉上也呈现出温和的效果。
球谐光照
球谐光照最主要的应用就是用于计算间接光照（也叫环境光），这里的间接光照是指skybox所发出的光。
IBL也是计算间接光照，skybox发出的环境光有什么特点呢？它最大的特点skybox无限大，如此一来我们可以忽略掉位置信息而只考虑法线信息。也就是说，不管我们的模型多么大，在计算模型上某一个具体点的时候我们认为该点处于天空球中心。
不过IBL计算间接光照最大的缺点就是纹理采样。采用IBL的方法，我们需要存储一张立方体贴图，纹理采样的带宽对于电脑来说可能不算什么，不过对于手机而言就实在是有点奢侈了。
球谐光照可以说是为了弥补IBL的缺点而诞生的一种更加性能优化的计算方式。
这里不探讨球谐光照是如何实现的，因为其中涉及的数学模型计算实在是太复杂了。我们只关注在unity中如何实现球谐光照。
我们先要明白球谐光照的一个最基本原理，它是通过从立方体贴图中计算提取出七个球谐光照系数，然后通过一些复杂的数学计算生成光照颜色，最后赋予给物体。
这些系数的格式如下所示，仅供参考：
获取到这些系数后，然后把它传递到shader里面参与计算，计算的核心代码如下所示：
float4 normalForSH = float4(normal_dir, 1.0);
//SHEvalLinearL0L1
half3 x;
x.r = dot(custom_SHAr, normalForSH);
x.g = dot(custom_SHAg, normalForSH);
x.b = dot(custom_SHAb, normalForSH);
//SHEvalLinearL2
half3 x1, x2;
// 4 of the quadratic (L2) polynomials
half4 vB = normalForSH.xyzz * normalForSH.yzzx;
x1.r = dot(custom_SHBr, vB);
x1.g = dot(custom_SHBg, vB);
x1.b = dot(custom_SHBb, vB);
// Final (5th) quadratic (L2) polynomial
half vC = normalForSH.x*normalForSH.x - normalForSH.y*normalForSH.y;
x2 = custom_SHC.rgb * vC;
float3 sh = max(float3(0.0, 0.0, 0.0), (x + x1 + x2));
sh = pow(sh, 1.0 / 2.2);
half3 env_color = sh;
光照探针
掌握了了球谐光照的基本原理，我们再来说说光照探针。
球谐光照是光照探针的使用基础，如果手动实现球谐光照，就要像上面一样又是计算光照系数，又是引入立方体贴图，还要在shader中进行大量复杂的计算。这无疑非常困难。
但unity已经给开发者封装好了这一系列操作，它就是光照探针！我们来看看光照探针是如何使用的。
全局光照探针
如果场景中没有放置光照探针，unity会默认使用一个全局光照探针，它是在Lightint面板中设置的。
不过，在此之前要先烘焙立方体贴图，这和使用反射探针的操作是一样的。
Environment Light是设置光照探针烘焙贴图的相关属性
Environment Reflections是设置反射探针烘焙贴图的相关属性
设置完成后，点击Generate Lighting按钮，就会在场景Scene文件夹下生成一张带有光照信息的立方体贴图。
第二歩、漫反射的计算。球谐光照的shader计算很复杂，但是使用unity内置的球谐光照计算方法ShadeSH9()，计算就会变得非常简单，不过在此之前，还需要设置LightMode、引入相关文件，具体如下：
Tags{"LightMode"="ForwardBase"}
CGPROGRAM
#pragma multi_compile_fwdbase
#include "AutoLight.cginc"
#include "UnityCG.cginc"
half3 env_color = ShadeSH9(float4(normal_dir,1.0));
打开Frame Debugger,在渲染流程中可以查看到球谐光照的系数信息
手动计算球谐光照，需要开发者自己在参数面板上设置球谐系数值，这些系数值的计算是一个非常复杂的过程，往往需要借助一些第三方工具。而使用全局光照探针和unity内置的球谐光照计算的函数，就免去了上述一系列复杂的操作。
对比一下手动计算球谐光照和使用光照探针计算球谐光照的效果，二者之间没有太大的差别。
局部光照探针
局部光照探针需要开发者手动添加，我们来看看该如何操作？
1、添加LightProbeGroup
2、进入edit 模式，排列布置探针小球的采样点位置
3、添加光源，光源模式设置为Baked
4、在Lighting面板中勾选“Baked Global Illumination”，然后点击“Generate Lighting”
5、最后看看效果，当物体移动时，物体表面的光照也会时刻发生变化。
为什么会这样呢？这是因为烘焙贴图后，光照探针组的每一个光照小球，都带有球谐值。我们可以通过下面的设置，直接查看光照小球的信息。
点击物体模型，带线条的小球就是对物体光照产生影响的光照探针。当物体移动时，它附近的光照小球可以将携带的球谐信息进行插值混合运算，生成新的球谐系数，最后再赋予给物体的shader，从而照亮物体。
