Lumen全局光照引擎实战入门：从零构建最小可运行系统

在我们还是一个天真烂漫的幼儿园小朋友的时候，平行光是平行的，但是美术不愿意，它们说这不PBR，这个时候我真的很想报警，但是虚幻没有这么做，虚幻给了平行光一个非常小的角度：0.536°

大家好，我们的《游戏引擎开发实践》2025资料片之“从零手搓Lumen”系列，现已正式开机！本系列旨在剥离虚幻引擎中复杂的周边模块，提炼出Lumen全局光照系统的核心逻辑，带你构建一个可运行的最小系统。学习过程中无需焦虑，跟随我们的节奏，你就能掌握这套前沿的实时渲染技术。

在正式开始前，我们先快速回顾一下这个系列即将覆盖的核心知识点与实现阶段：

• Lumen的核心思路
• 构建精简的延迟渲染管线（我们将简化PostProcess，并使用Distance Field Shadow替代LightMap以聚焦Lumen）
• 生成SurfaceCache
• 生成Lumen直接光照
• 生成Lumen的间接光照
• 进行屏幕空间的光线追踪（Ray Tracing）
• 进行体素（Voxel）追踪
• 进行网格（Mesh）追踪
• 生成间接光照贴图
• 最终画面合成与补光

完成以上十个阶段的实践，一个极简但完整的Lumen框架便初具雏形。这就像我们之前的Nanite教程一样，掌握了核心原理后，你不仅能在理解虚幻引擎的渲染架构上更进一步，甚至有能力将其核心思想迁移到其他平台进行实现。许多同学在学完Nanite后都在Unity中成功实现了类似功能，这无疑是同时掌握两大引擎底层技术的绝佳证明。

为什么现在才“开机”？

Lumen的教学筹备确实比预期要长。原因在于，我希望交付的是一套清晰、可学的教材，而非直接将虚幻引擎内部复杂晦涩的代码搬过来。虽然我已经完成了对Lumen光线收集、着色等核心模块的逆向分析与梳理，但为了教学效果，必须花费大量时间进行代码精简和逻辑重构，确保每一行代码、每一个步骤都易于理解。

目前，所有的技术细节和实现路径都已理清。接下来的课程内容，将基于我从虚幻渲染框架中逆向并剥离出来的Lumen核心逻辑进行构建。有趣的是，最终的实践代码并非预先完全编写好的——课程的推进过程，正是我们共同从零开始、“手搓”出这套系统的过程。我的准备工作集中于方向把控与思路梳理，而具体的代码实现，将伴随着教学视频的录制逐步成型。

接下来的安排

此前录制的一些早期片段因代码量过大、不够精简已被废弃。现在，一切就绪，我将开始录制全新的、基于精简代码库的教学视频。这一次，我们将直奔主题，高效地完成整个Lumen最小系统的搭建。

期待与各位在接下来的实战中一同前进，揭开Lumen全局光照的神秘面纱，真正理解并掌握自研高端渲染特性的能力。如果你对深入理解游戏引擎开发实践感兴趣，欢迎持续关注本系列更新，也欢迎来到云栈社区与其他开发者交流探讨图形学技术。