《Unity着色器和屏幕特效开发秘笈》—— 1.8 使用2D渐变纹理创建假的BRDF
本节书摘来自华章出版社《Unity着色器和屏幕特效开发秘笈》一 书中的第1章,第1.8节,作者:(美)Kenny Lammers,更多章节内容可以访问云栖社区“华章计算机”公众号查看。
1.8 使用2D渐变纹理创建假的BRDF我们可以在渐变纹理的思路上添加由光照函数提供的视角方向来创建一个高级可视化效果,利用视角方向我们能够生成一些模拟的边缘光照。
让我们回顾一下前面的渐变纹理技术,我们仅仅使用了一个值来控制纹理的UV坐标,这意味着我们只能得到一个线性的光照效果。在本节中我们将为光照函数引入额外的参数——观察方向(view direction)。
观察方向指的是我们看向物体自身的方向。它是一个标注了方向的向量,这意味着我们可以将它和法线以及光照方向结合起来使用。这种视点向量可以为我们提供一种更先进的纹理索引技术。
在CG领域我们一般将这种技术叫做BRDF effect,BRDF也就是双向反射分布函数。读起来似乎有点拗口,我们可以简单理解为入射光在不透明物体表面同时反射到观察方向(观察者眼睛方向)和出射光两个方向。为了展示这种效果,让我们先来配置环境并编写着色器。
在开始之前我们需要一个多维度的渐变纹理。这一次我们需要让它包含两个方向的
渐变。
1.创建一张512 × 512像素的纹理。
2.首先从左下角开始一个渐变色,直到图片右上角。
3.同样从左上角开始一个渐变色,直到图片中间。
4.最后再从右下角开始一个渐变色直到图片中间。经过一番操作后你会获得如下图像:
让我们通过如下步骤开始本节的学习,同样以之前创建的基础漫反射着色器为基础。
1.首先我们需要修改光照函数加入Unity提供的参数viewDir,这样我们就可以得到当前摄像机的观察位置到观察点的方向向量,按照下面的代码修改你的光照函数:
2.然后我们须将观察方向和表面法向量进行点积运算(如下代码所示),这样可以使用我们的BRDF纹理产生一个衰减渲染效果。
3.为了继续计算,还需要将点积的结果转换成float2类型来进行tex2D运算,按照下面的代码修改你的光照函数:
4.保存你的着色器,重新打开Unity。确保你使用了新的BRDF纹理作为Unity的渐变纹理。然后你会发现光照函数产生了两种边缘高亮的效果,一个位于模型的底部,另一个在顶部。
下图演示了使用BRDF渐变纹理带动整体漫反射颜色的结果。这对于一个制作团队来说是一个伟大的发明,因为渲染艺术家可以轻而易举地通过Photoshop来提升纹理效果,而不是在游戏中调整灯光。
当使用观察方向参数时,我们可以创建一个简单的衰减渲染效果。你可以使用这个参数来制作任何不同类型的效果:一个透明的泡泡、边缘高光效果、盾牌效果,甚至可以制作卡通边缘线效果。
考虑到如果你想看物体观察方向和表面法线的点积值,上图展示了观察方向和表面法线的点积效果。
在这种情况下我们用它作为BRDF渐变纹理索引的条件之一,由于diffLight计算和rimLight计算的结果都是从0到1,所以我们可以使用这两个值来选择渐变纹理的不同区域。
上图直观地展示了着色器代码是如何获取颜色值并作用到表面上的
因此,关键是要深入理解我们从点积运算得到的值以及如何控制纹理。在光照函数内部是如何围绕表面来模拟复杂光照效果的。
相关文章
- .NET Core快速入门教程 4、使用VS Code开发.NET Core控制台应用程序
- 虚幻4游戏开发_3_创建与继承材质
- 基于RT-Thread开发智能视觉组智能车 - 温州大学 - 春华秋实
- 《Unity着色器和屏幕特效开发秘笈(原书第2版)》一第1章创建你的第一个着色器1.1 引言
- 《Unity着色器和屏幕特效开发秘笈(原书第2版)》一2.7 创建透明材质
- 《Unity着色器和屏幕特效开发秘笈(原书第2版)》一2.10 在地形周围创建圆环
- node 服务器开发必备神器 —— nodemon
- Unity 游戏开发技巧集锦之使用忍者飞镖创建粒子效果
- iOS 9应用开发教程之创建iOS 9项目与模拟器介绍
- 《Lua游戏AI开发指南》一2.7 创建一个沙箱Lua脚本
- 《HTML5触摸界面设计与开发》——第 2 章 创建一个简单的内容型网站2.1 选择一个观念:移动优先或置后
- 《Android平板电脑开发秘籍》——3.8节技巧:创建一个Tab页式的ActionBar
- 《Unity着色器和屏幕特效开发秘笈》—— 1.7 创建渐变纹理来控制漫反射着色
- 《Unity着色器和屏幕特效开发秘笈》—— 2.6 在Unity编辑器中创建程序纹理贴图
- 《Unity着色器和屏幕特效开发秘笈》—— 3.4 创建BlinnPhong高光类型
- Qt开发经验小技巧161-165
- HarmonyOS Text 如何创建并设置背景 (HarmonyOS鸿蒙开发基础知识)
- 《Unity着色器和屏幕特效开发秘笈(原书第2版)》——2.8 创建全息着色器
- 《Unity开发实战》——1.5节把Unity中创建的资源另存为Prefab
- 《Unity开发实战》——3.2节创建反射材质
- 《Arduino开发实战指南:机器人卷》一3.3 直流电机驱动电路原理
- 网页开发从业者仍更重视桌面程序及网页应用
- OpenHarmony应用开发之如何创建DAYU200预览器
- Java Web实战开发 | Servlet的创建
- asp.net MVC提高开发速度(创建项目模板)
- 17种新型的响应式开发框架