光照衰减

先把题目说成人话

把一盏小灯放在黑屋中央，沿直线摆五张完全相同的白卡。离灯最近的卡很亮，越往后越暗。现在关卡美术提出另一个要求：最远处是玩家必须经过的路口，希望它还能读得清。题目真正要比较的，是“按光在空间中自然摊开的规律变暗”和“为了构图、玩法重新塑造这条明暗曲线”有什么区别。

前一种基线叫反平方衰减（Inverse-square Attenuation）；后一种人为重塑叫艺术化衰减（Artistic Attenuation）。灯在某个方向发出多少光叫光强（Luminous Intensity），落到表面上的量叫照度（Illuminance）。先把这条主线看清，再讨论公式、单位和引擎的有限作用范围。

这是虚构教学故事，不是个人项目经历。

场景：先让问题变得看得见

镜头固定不动。五张白卡尺寸、材质和朝向完全一致，只改变它们到灯的距离。先拍一张物理基线，再复制同一镜头，只让美术曲线托起中远处。这样看到的差异才来自衰减方式，而不是曝光、材质或表面方向偷偷变化。

（右脑）画面：第一张白卡紧挨着灯，亮得几乎发白；第二张退到两倍远，已经暗下去很多；后面的卡继续平稳融入黑暗。小明为了照亮路口，直接把整盏灯加强，结果近处白卡先亮到失去细节。影片倒回去，小红保留近处原样，只在中远段轻轻托起曲线，并让光在最远边界前平滑收掉。现在路口能看见，近处也没有被一起冲白。两版画面看起来都能用，但只有第一版可以直接拿同一把物理尺跨场景比较；第二版多了一层明确的美术意图。

（左脑）对表：固定光强、曝光、材质和白卡朝向后，理想点光源在垂直接收面上的照度满足 $E=I/r^2$。这里 $I$ 是光强，采用物理灯光单位时可用坎德拉；$r$ 是灯到表面的距离，若项目约定一单位为一米，就以米计；$E$ 可用勒克斯。真实斜面还要乘入射余弦，不能把朝向变化算进距离衰减。引擎中的 Range 是有限作用窗口，艺术曲线是额外的无量纲修正；二者都会改变最终结果，但都不应冒充理想反平方本身。

小明：先形成一个完整猜测

小明把作用范围拉大，又把灯强度提高，看到远处路口亮了，便判断“物理衰减已经调好”。但 Range 主要决定灯在多远处停止作用以及边缘怎样收掉；提高强度则把整条曲线一起抬高。两只旋钮都没有单独解决“只托中远处”的需求。

这个失败没有否定玩法目标。它只说明：让路口可读是一项美术要求，不能因此把所有改变都重新命名为物理规律。

小红：把猜测放回现实检查

小红先关掉所有艺术修正。白卡从距离 $r$ 移到 $2r$，在相同朝向与曝光下，理想照度降为原来的四分之一。这是可以复算、可以迁移到另一张地图的基线。

随后她只打开一条受限曲线：近端权重保持 1，中远端可以在规定区间内托亮，边界仍连续归零。她同时检查三个结果：近处是否过曝，远处玩法信息是否可读，前后景层次是否仍然存在。艺术调整由这些目标验收，不由“看起来更物理”来证明。

我：用检查结果修正模型

我会把“共同基线”和“项目覆盖”分成两层。材质校准、曝光和普通灯光先使用一致的物理衰减；确有构图或玩法需要时，再开放有默认值、有上下限、能回滚的艺术曲线。关键玩法灯可以有单独规则，但规则应进入配置与审查，不能藏成某个着色程序里的神秘常量。

原题还问腾讯项目怎样选。当前没有具体项目规范或捕获，不能把某一种做法写成腾讯全公司的事实。若让我给出工程选择，我倾向“物理基线加受控艺术调整”：它同时保留跨资产、跨场景的一致性，也承认玩法可读性和风格化项目会需要例外。最终仍以目标项目的渲染规范为准。

（右脑）画面修正：再次播放白卡影片时，先出现的是一条任何人都能复现的自然变暗路线。美术没有把这条路线擦掉，而是在它上面盖一张透明的修正片：近处不动，中远处按玩法需要稍微提亮，最远端仍平稳消失。拿掉修正片，所有灯立即回到共同基线；换一张地图，也能先从同一基线开始，而不必重新猜每盏灯该怎样变暗。

（左脑）严格对表：最终关系可写成 $E(r)=I\,A_{phys}(r)\,W_{range}(r)\,C_{art}(r)$。$A_{phys}$ 在有效区间内近似 $1/\max(r^2,r_{min}^2)$，$r_{min}$ 或有限光源半径负责避免零距离发散；$W_{range}$ 是无量纲、非负、在边界平滑归零的窗口；$C_{art}$ 是默认值为 1 的无量纲艺术修正，必须限制范围并记录用途。验收顺序是固定曝光与材质，先检查 $r$ 和 $2r$ 的基线比例，再单独检查窗口连续性和艺术覆盖，最后用玩法可读性与项目规范决定是否保留覆盖。

老师解惑

• 物理衰减的价值：距离关系可预测，灯光单位、曝光与材质校准能共享一套基准，跨场景迁移更稳定。
• 物理模型的边界：反平方描述理想点光源在空间中的扩散；有限灯体、近距离保护、聚光方向、表面朝向和引擎的 Range 窗仍是另外几层。
• 艺术衰减的价值：可以服务关卡引导、角色可读性和风格化构图，迭代直接。
• 艺术模型的代价：曲线若任意、无默认、无审查，同一材质会在不同场景表现不一致，灯光也难以批量维护。
• 选择结论：不是物理与美术二选一；常见稳妥结构是物理为默认，艺术覆盖有边界。公司偏好必须由具体项目证据支持。

工具分工

• Unity 校准场景与 Lighting Debug：锁定曝光、材质和朝向，比较不同距离的响应。
• 受控曲线或配置资产：保存艺术覆盖的默认值、范围、用途和回滚条件。
• Frame Debugger 与 GPU 捕获：确认灯实际经过哪条渲染路径；它们不能替代构图与玩法验收。
• 项目渲染规范：决定单位、范围、管线实现和例外权限，也是判断具体团队偏好的证据。

记忆钩子

反平方先给所有灯一把共同尺；玩法要改，就在尺上加一层能说明、能限制、能撤回的修正。