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SSS材质主要有两点，一种是透射效果，一种是光滑的表面效果。

使用IBL计算出来的间接光漫反射其实还是有一些粗糙，这里我们使用SH球谐光照来计算漫反射，性能更好。 计算球谐光照球谐光照不是通过贴图来实现的，而是通过计算得到七个四维参数（SHAr、SHAg、SHAb、SHBr、SHBg、SHBb、SHC）计算得来的。 SH计算工具在Editor文件夹内，分别放置下面两个脚本： 123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384858687888990919293949596979899100101102103104105106107108109110111112113114115116117118119120121122123124125126127128129130131132133134135136137138139140141142143144145146147148149150 ...

IBL基于图像的照明：基于环境贴图技术，在贴图的基础上通过一系列计算将环境贴图的光照信息提取出来。并将这些信息重新储存回环境贴图中。 使用IBL贴图时，贴图分辨率不要过大，一般选择512即可， 应用IBL间接光镜面反射我们本节依然是使用CubeMap环境贴图，所以对于IBL的采样也是根据CubeMap来采样。 想要在CubeMap中提取出照明信息，只需要将它的导入设置中将Convolution Type改为Specular(Glossy Reflection)即可，然后再将Filter Mode改为Trilinear。 想要看到Unity提取出来的光照信息，需要修改环境贴图的Mipmap层级，在贴图的预览面板，我们只要滑动紫色的小方块旁边的扭就能预览光照了，一般在Mip2或Mip3就能看到效果。 想要拿到Mipmap，我们定义一个Roughness（粗糙度）属性，使用它来取得指定的Mipmap， 123456_Roughness("Roughness", Range(0,1)) = 0 float _Roughness;float mip_level = _ ...

之前的Phong光照模型，计算都是直接光照。除此之外还有间接光照： 间接光漫反射：光照被二次反弹之后的漫反射 烘焙Lightmap 使用Light Probe，它用到了下面介绍的SH球谐光照 间接光镜面反射：光照被二次反弹之后的镜面反射 使用Reflection Probe，它用到了下面介绍的环境贴图和IBL 本节和接下来两节介绍三种技术： 环境贴图： 实现间接光镜面反射，和Refection Probe差不多 IBL基于图像的照明：基于环境贴图技术，在贴图的基础上通过一系列计算将环境贴图的光照信息提取出来。并将这些信息重新储存回环境贴图中。 实现间接光镜面反射 实现间接光漫反射 SH球谐光照：通过球谐函数提取一张贴图的漫反射信息，它不会生成一张新的贴图，而是生成一些球谐数据，计算更快。 用来实现实现间接光漫反射 间接光照知识大纲 环境贴图环境贴图有以下类型： Cube贴图中： +Z代表了Front，-Z代表了Back，-X代表了Left，+X代表了Right，-Y代表了Bottom，+Y代表了Top 其中包括了LatLong经纬度全景贴图/ ...

实时阴影ShadowMap实时阴影的计算： ShadowMap：传统实时阴影我们假设场景中只有一个主光源平行光，我们假设在这个光源架设一个摄像机，顺着光的方向，这时会采集到一张“光源相机”的深度图，这个图就是ShadowMap。场景中的普通摄像机观察到的每一个片元，都会计算它在“光源相机”中的深度（Unity会提供一个unity_WorldToShadow的矩阵），如果当前片元的深度比ShadowMap的深度要小，那么说明当前片元能被光照亮。 打开Project Settings——Quality，从最下面的Shadows中将Shadow Distance改为15，Shadow Cascades关闭。然后进入Project Settings——Graphic，将High(Tier 3)的Use Defaults取消勾选，再将里面的Cascaded Shadows取消勾选。 然后我们使用下面阴影内置函数一，就能实现最基础的实时阴影。 此时打开Frame Debugger，选择到Shadows.RenderShadowMap展开看到里面的Shadows.RenderJob，就能观察到当前场 ...

色调映射（Tone Mapping）普通LDR显示器的亮度范围在0-1之间（普通8bit显示器，每个通道2的八次方256），而Shader计算出来的颜色值很容易超过此范围，属于HDR（10bit，每个通道2的10次方）。 色调映射（Tone-Mapping）就是将高动态范围的图像亮度压缩到低动态的技术。 这里使用ACES色调映射： 接下来我们在Shader中模拟一下这个色调映射，一般情况下，色调映射技术是在后处理过程中应用的，这里仅作为学习。 先在Shader的顶点函数之前声明一个ACES计算函数 123456789float3 ACESFilm(float3 x){ float a = 2.51f; float b = 0.03f; float c = 2.43f; float d = 0.59f; float e = 0.14f; return saturate((x*(a*x + b)) / (x*(c*x + d) + e));} 然后在片元计算的函数中，先把基础的diffuse贴图从gamma空间转换到线性空间： 1 ...

默认情况下，一个模型走的是顶点法线，一个游戏模型的顶点一般很少，所以法线细节也偏低。 使用法线贴图后，在片元阶段就能应用逐像素的法线，这样对于物体表面细节的还原就更加真实。 上图显示的是物体顶点法线，其中蓝色的是法线，绿色的是切线（Tangent），红色的是副法线（或者叫副切线）。这三根线构成了当前顶点的切线空间，我们在切线空间中描述模型的表面信息，并传递到法线贴图中。一般情况下，我们可以认为法线指向z轴，切线指向x轴，父法线指向y轴 在PC端上，法线贴图一般会用DXT/BC进行压缩，只保留红通道，所以需要在Shader中使用UnpackNormal方法，这个方法不仅会还原法线贴图，同时还会将偏移值从[0,1]转到[-1,1]，因为法线本来记录的就是每个像素的法线偏移量，取值是-1到1的。 一个物体的切线是引擎自动给出的，在Unity中，切线的方向跟物体uv的u方向一致。而物体的副法线是法线和切线通过叉乘计算出来的。 想要应用法线贴图，我们需要先在顶点着色器中将顶点在世界空间下的法线、切线、副切线信息传递到片元着色器中。 下面对于法线的应用，在ForwardBase和For ...

光照计算光照计算由三个重要的组成决定： 光源数据：光源数据受光源类型影响，平行光、点光、聚光灯是不一样的。灯光数据的传递方式由RenderPath来决定。 光源方向LightDir 衰减范围Attenuation 光源颜色LightColor 模型表面材质结构： 顶点法线 法线贴图（像素级法线） 光滑度 PBR理论框架——描述自然界大多数物体的表面材质结构 观察方向 渲染路径前向渲染Unity的Built-in渲染管线和URP渲染管线都是前向渲染。但是URP使用的是forward+渲染，能够使用多盏灯光。 在前向渲染中，每个模型根据自己受光的灯光数量执行一个Pass，如果一个模型除了主光源（平行光）外还受4个其他光源的影响，那么这个模型就要多重复渲染4次，多产生4个DrawCall Unity对于精细的逐像素光照是有限制的，在Project Setting——Quality里面，Pixel Light Count指定了逐像素光照的光源数量。其中 超出这个数量的灯光会使用逐顶点的光照，并且逐顶点的光照会在ForwardBase这个Pass里面绘制。在Unity中，会根据灯 ...

在第二节Alpha Test例子中，我们已经提到，片元Shader计算完成后，进入输出合并阶段，会经过一系列的测试 Alpha Test —— Stencil Test —— Depth Test —— Blending —— Frame Buffer 模板测试发生在Alpha Test之后，深度测试之前 默认情况下，模板缓冲区的值都为零，我们强制让一个模型写入模板缓冲区（取值范围0~255），修改模板比较的规则，就能控制模型的显示。 ASE中的模板测试在ASE中，直接通过左侧的面板勾选Stencil Buffer开始模板测试 Reference ：当前模型设置的模板参考值 Read/Write Mask ：为了和模板缓冲区做比较用的Mask Comparison ：当前模型设置的模板参考值和模板缓冲区内的值的比较方法，有大于、大于等于、小于、小于等于等多种比较公式，图上的Always表示总是能通过比较。 Pass Front ：当前模型前面的模板参考值通过后，对于模板缓冲区的操作，有 Keep ：保持当前缓冲区的值不变 Zero ：将当前缓冲区的值归零 Replace ...

在顶点着色器中，使用模型的normal法线方向来在模型空间下偏移顶点的位置。来做出类似藤蔓生长的效果。同时使用ASE的Opacity Mask剔除掉藤蔓一些片元来模拟生长。 Local Vertex Offset在ASE的输出节点中，可以看到Local Vertex Offset插槽，这就是用来在模型空间下偏移顶点的。 Opacity Mask如果想要让ASE实现第二节中所讲的Alpha Test + Clip函数的功能，需要先将Render Queue设置为Alpha Test，会出现Mask Clip Value，这个是根据贴图的明度来剔除的阈值，我们这里设为0，这时ASE的输出节点中Opacity Mask就能使用了，我们可以给它一个黑白贴图，贴图中偏黑的部分就会被剔除。 在藤蔓生长的例子中，我们使用uv的v分量作为黑白贴图来剔除藤蔓的片元，因为v分量正好是顺着藤蔓生长的方向的。 同时，我们还需要将uv的v分量使用SmoothStep来提高一下对比度，使用这个值来控制顶点的偏移，这样藤蔓末梢的偏移就能平滑了。 上图并不是最终版本 Roughness和Smoothness ...