混合光照模式深度解析：Baked / Mixed / Realtime 三种模式的技术边界与组合策略
三光照模式技术本质 · Mixed 子模式（Subtractive / Baked Indirect / Shadowmask）精细选型 · 独立游戏最常见混用错误与修复
在 Unity 的光照系统中，每个光源都可以设置为三种模式之一：Baked（仅烘焙）、Mixed（混合）、Realtime（实时）。这个看似简单的三选一，却是开发者产生困惑最多的地方——不是因为概念难以理解，而是因为「实时」「烘焙」「混合」这三个词在实际工程中的行为边界远比名字暗示的复杂。
本文的写作目标是：从运行时数据来源、动态物体响应能力、阴影生成机制三个维度，建立混合光照的完整决策模型。无论你正在配置第一个场景还是重构一个已有光照系统，都能在这里找到你需要的架构依据。
三种模式的技术本质：运行时数据从哪里来
理解三种模式差异的最直接方式，是问一个核心问题：这个光源对静态物体和动态物体的光照信息分别来自哪里？
| 光照模式 | 静态物体光照来源 | 动态物体光照来源 | 静态物体阴影 | 动态物体阴影 |
|---|---|---|---|---|
| Baked | Lightmap（烘焙贴图） | Light Probe（光照探针插值） | 已写入 Lightmap | 不投射（或由 Shadowmask 替代） |
| Mixed | Lightmap + 运行时数据（模式不同） | Light Probe + 运行时数据 | 视子模式而定 | 视子模式而定 |
| Realtime | 运行时实时渲染 | 运行时实时渲染 | Shadow Map（需占 GPU Pass） | Shadow Map |
关键认知：Baked 光源在运行时不存在「光源计算」——光照信息已在烘焙阶段被固化到 Lightmap 中。这意味着 Baked 光源的 GPU 开销为零，但也意味着它无法响应动态变化。Realtime 光源则每帧重新计算，开销最大但最灵活。Mixed 光源试图两种好处兼得，而正是这种「兼得」的努力，带来了最大的复杂性。
Mixed 光照模式的三条路径：Subtractive · Baked Indirect · Shadowmask
Mixed 模式并非一个单一行为，而是包含三个子模式。在 Unity 的 Lighting Settings 中选择不同的 Mixed Lighting Mode，直接影响同一组 Mixed 光源的运行时表现。
Subtractive 模式：最轻量，但牺牲最多
历史最悠久、性能最友好、但画质最受限的模式。其工作逻辑是：静态物体的直接光照和阴影都被烘焙到 Lightmap 中，动态物体由 Light Probe 接收间接光照，但直接光照效果被「减法」近似——从 Lightmap 中减去静态阴影后再叠加动态物体的实时阴影。
这种减法近似的核心缺陷是：动态物体无法在静态表面上投射完整的直接光照阴影。具体表现为动态角色脚下的阴影区域会「双倍暗」——Lightmap 中的静态阴影和实时阴影叠加在一起，产生不自然的黑色区域。
适用场景：几乎不包含动态光源的室内场景，或动态物体极少的环境。当地板上没有复杂的动态物体阴影投射需求时，Subtractive 是最「免费」的选择。
Baked Indirect 模式：平衡之道
这是目前 Unity 推荐作为默认 Mixed 模式的选项。它的工作逻辑是：直接光照和阴影由运行时实时计算（与 Realtime 类似），只有间接光照（反射光、颜色溢出）被烘焙到 Lightmap 中。
Baked Indirect 的优点在于，静态物体和动态物体在直接光照表现上完全一致，没有 Subtractive 中的双倍暗问题。动态物体可以在静态表面上投射正确的实时阴影。缺点在于，间接光照信息固化在 Lightmap 中无法实时响应变化——如果光源被关闭或颜色变化，间接光照不会随之更新。
适用场景：这是大多数独立游戏项目的推荐默认模式。在有动态物体和动态光源的环境中，Baked Indirect 在品质和性能之间提供了最佳的平衡。
Shadowmask 模式：画质最高，负担也最高
Shadowmask 模式的目标是在保持烘焙间接光照的同时，为远处物体提供高质量的阴影。其工作机制是：在烘焙时额外生成一张 Shadowmask 贴图，记录静态物体之间的阴影信息。在运行时，近距离物体使用实时 Shadow Map，远距离物体回退到 Shadowmask 中存储的烘焙阴影信息。
Shadowmask 让开发者可以大幅增加 Shadow Distance 而无需担心实时阴影的 GPU 开销——当物体远离摄像机时，自动切换到 Shadowmask 提供的「近似正确」阴影。代价是 Shadowmask 需要额外的贴图内存（每张 Lightmap 需要配套一张 Shadowmask 贴图，尺寸相同）。在内存敏感的项目中，这是一个需要纳入预算的开支。
适用场景：开放世界和大型室外场景，远距离物体的阴影一致性是视觉品质的核心。如果项目已经使用了 Directional Lightmap（方向性光照贴图），Shadowmask 的内存开销会再次翻倍，需要仔细评估。
三个子模式的快速选型决策树
不必记住上述所有技术细节。在 Unity 编辑器中打开 Lighting Settings 时，按以下顺序快速决策：
- 场景中是否有大量动态物体需要在静态表面上投射正确阴影？→「是」则排除 Subtractive。
- 场景中是否有远距离视野，且实时阴影的距离设置不足以覆盖？→「是」则考虑 Shadowmask。
- 以上两个需求都不强烈，或这是你第一次尝试 Mixed Lighting？→「是」则选择 Baked Indirect。
独立游戏中最常见的混用错误与修复
结合社区反馈和工程经验，以下三种错误模式在独立游戏中反复出现：
错误一：所有光源设置为 Realtime。这是新手最容易犯的错误——将场景中的 10+ 个 Point Light 全部设为 Realtime，然后困惑于帧率急剧下降。修复路径简单直接：将不涉及动态交互的室内环境光源（台灯、壁灯、氛围补光）改为 Baked 或 Mixed，只保留需要与动态物体交互的角色光源为 Realtime。
错误二：Mixed 光源下的阴影行为不一致。使用了 Shadowmask 模式但发现部分物体在远距离不投射阴影。这是因为 Shadowmask 需要物体也参与 Shadowmask 贴图的烘焙——确保所有需要远距离阴影的静态物体的 Static 标志包含「Contribute GI」选项。
错误三：Baked 光源下动态角色整体过暗。这是因为场景中的间接光照来自 Baked 光源的 Lightmap，但动态角色只接收 Light Probe 的数据。如果一个场景的间接光照主要由 Baked 光源贡献，而 Light Probe 的放置密度不足以捕捉间接光的空间变化，动态角色的光照信息就会丢失大量细节。修复方法：在角色活动区域密集放置 Light Probe，方向性 Light Probe 可更好地保留间接光的方向性信息。
三种模式混用的性能叠加问题
一个常见的误解是：场景中同时存在 Baked、Mixed 和 Realtime 光源，它们的性能开销是各自独立、互不影响的。实际上，Unity 的光照 Pass 方案会为场景中所有光源生成统一的渲染方案——即使只有一盏 Realtime 光源，也可能导致整个场景使用 Forward Rendering 的多 Pass 路径。
推荐的混用原则是：
- 以 Mixed 为主光源（场景中 80% 的光源）
- Baked 用于明确不需要交互的环境补光（15%）
- Realtime 仅限于玩家可交互或动态的角色光源（5%）
这个比例不是硬性规则，而是工程经验——当 Realtime 光源超过总量 10% 时，其「边界效应」开始显现，Shader 变体数量增加，Draw Call 上升。在做出光照架构决策时，始终将光源的「交互必要性」作为首要判断依据：这个光源是否需要响应游戏中的动态事件？如果不需要，它就是 Baked 的候选者。