实现“云端漫步”需体积渲染与光线步进技术,主要路径有五:一、HDRP内置体积云;二、URP专用Altos插件;三、修改Massive Clouds Atmos材质;四、UniStorm多层云系统;五、MapV-Three轻量Web方案。
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如果您希望在Unity中实现类似“云端漫步”的视觉体验,即摄像机可自由穿行于三维云层之间,并实时呈现体积云的光照、遮蔽与流动效果,则需依赖支持体积渲染与光线步进(Ray Marching)的天空系统。以下是实现该效果的多种技术路径:
一、使用Unity HDRP内置体积云系统
HDRP原生支持物理精度较高的体积云渲染,适用于PC与主机平台,能直接启用云层穿透、上帝光、动态阴影及风场交互,是实现“云端漫步”的最简捷方案。
1、确保项目已升级至Unity 2021.2+并启用HDRP渲染管线。
2、在Project窗口右键 → Create → Rendering → Volume Profile,创建全局体积配置文件。
3、在Hierarchy中选中场景主相机所挂载的Volume组件,将刚创建的Profile拖入Profile字段。
4、点击Add Override → Volumetric Clouds,启用体积云功能。
5、在Volumetric Clouds组件中,将Mode设为Ray Marching,并勾选Enable Cloud Penetration以允许摄像机进入云体内部。
6、调整Wind Speed、Turbulence和Cloud Density等参数,使云层具备自然流动感与深度层次。
二、集成Altos插件(URP专用)
Altos专为URP优化,在保持高性能的同时提供可穿透的体积云层与天气驱动逻辑,适合移动端或跨平台项目中追求“漫步感”但受限于管线的开发场景。
1、导入Altos插件包至URP项目,确认Package Manager中已安装Universal RP 14.0+版本。
2、在场景中创建Altos Sky Controller对象,自动挂载AltosSkyRenderer与AltosWeatherController组件。
3、打开AltosSkyRenderer → Cloud Settings → 将Cloud Mode切换为Volumetric Real-time。
4、在Volumetric Settings中启用Enable Cloud Traversal,并设置Traversal Distance为大于等于摄像机近裁剪面的值(如0.1)。
5、为摄像机添加AltosCloudTraversal组件,指定其为云层穿行主视角。
6、通过AltosWeatherController动态切换weather preset(如“Overcast”或“Stormy”),触发云密度与光照响应变化。
三、基于Massive Clouds Atmos自定义穿行逻辑
Massive Clouds Atmos虽默认以天空盒形式呈现,但其体积云材质基于Shader Graph构建,可通过修改采样逻辑与深度测试方式,强制开启摄像机穿透能力,适用于需高度定制云层交互行为的项目。
1、定位Assets/MassiveCloudsAtmos/Shaders/CloudVolume.shader,备份后打开编辑。
2、在Fragment函数起始处插入:clip(_CameraDepthTexture.Sample(sampler_CameraDepthTexture, i.uv).r - i.depth),解除云体深度写入限制。
3、在材质Inspector中,将Render Queue设为Geometry+1,ZWrite关闭,ZTest设为Less。
4、在Cloud Volume组件中,将Cloud Height Range调高(如500–3000),并启用Dynamic Altitude Sampling。
5、为摄像机绑定自定义脚本,每帧读取当前高度并映射至云密度采样空间,实现随海拔变化的云层透光率过渡。
四、UniStorm模块化组合实现分层穿行
UniStorm采用多层云系统(High/Mid/Low Cloud Layers),各层独立控制密度与运动矢量,可模拟从云海表面滑翔到钻入积雨云腹地的渐进式穿行体验,强调天气状态对穿行反馈的差异化影响。
1、导入UniStorm后,在场景中实例化UniStormManager预制体。
2、进入UniStormSettings → Cloud System → 启用Enable Multi-Layer Clouds。
3、为每层云(High/Mid/Low)分别设置Altitude Min/Max,例如Low层设为0–800,Mid层为800–2500,High层为2500–6000。
4、在Camera Controller脚本中监听当前Y坐标,当Y值落入某层区间时,激活对应层的Volume Cloud Renderer并降低其余层Opacity。
5、在Weather Transition中绑定事件:当天气切换为Thunderstorm时,自动提升Low层Cloud Turbulence并启用Cloud Internal Lighting,增强云内电离光效。
五、MapV-Three轻量级Web端方案
针对WebGL或微信小游戏等轻量平台,MapV-Three提供基于WebGPU加速的动态体积云模拟,不依赖Unity引擎,通过Three.js扩展实现摄像机自由穿行,适合快速原型验证与跨端演示。
1、在HTML中引入mapv-three.min.js与three.js r152+版本。
2、初始化场景后,执行:const sky = new DynamicSky({ enableVolumeCloud: true, cloudTraversal: true });
3、调用sky.addCloudLayer()添加至少两层云体,分别设置altitude、density和windOffset。
4、在渲染循环中,将摄像机position.y传入sky.updateAltitude(),驱动云层采样偏移。
5、启用cloudShadowPass并连接至场景主Light,使穿行过程中地面物体持续接收动态云影。


















