菲尼尔反射原理:
通过计算得到的反射值,采样CubeMap,得到环境反色颜色。
核心算法:
反射核心算法:Reflect(-viewDir,worldNormalDir)
折射核心算法:Refact(-viewDir,worldNormalDir)
菲涅尔反射算法: FresnelInstenisty-(1-fresnelIntensity)*dot(-viewDir,worldNormalDir)
CubeMap创建:
通过右键 创建Light—Refection Probe 创建完成之后点击烘培,即可得到烘培好的CubeMap。
注意:要烘培的物体必须勾上Refection Probe Static 同静态批处理一个道理,否则无法正常烘培到CubeMap。
注意:Refecition Probe的位置要与最终效果的相机位置相同,且Y轴相反,否则达不到下图想要的效果。
首先参观一下镜湖的效果,真的是湖田一色,美丽至极!
思考:
这种效果是怎么实现的呢?
首先名字叫做镜湖,镜湖,不就是镜面吗?对,可以把湖面看做以面镜子,镜子反射出了照到的影像,出现了上图效果,可以理解为镜像。
在深入一下,镜子,镜像,那镜子是什么原理呢?对,就是反射,镜像反射。
所以,我们有两种实现方式:
1.镜面。
2.反射。
博主这里先介绍第二中实现方式,反射。
反射实现的原理:
计算反射值,通过反射值采样烘培环境得到的CubeMap,得到反射的颜色值,最后输出最终颜色。
菲尼尔反射效果:
下图只是单纯的菲涅尔反射效果,如果想要达到和镜湖类似的效果,后期还需要加上水效果,在水的效果上进行菲尼尔反射效果。
下图均是菲涅尔系数为1的效果
效果一:
效果二:
下图是菲涅尔系数为0的效果
菲尼尔值变化演示动态效果:
附上源代码:
//菲尼尔反射
Shader "Custom/FresnelReflec"
{
Properties
{
_MainTex ("MainTex", 2D) = "white" { }
_Color ("Color", Color) = (1, 1, 1, 1)
_CubeMap ("CubeMap", Cube) = "_Skybox" { }
_ReflectionColor ("RelfctionColor", Color) = (1, 1, 1, 1) //反射颜色
_FresnelReflec ("FresnelReflec", Range(0, 1)) = 0.5 // 菲尼尔反射
}
SubShader
{
Tags { "Renderer" = "Opaque" }
LOD 100
pass
{
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "UnityCG.cginc"
#include "Lighting.cginc"
sampler2D _MainTex;
fixed4 _MainTex_ST;
fixed4 _Color;
samplerCUBE _CubeMap;
fixed4 _ReflectionColor;
half _FresnelReflec;
struct v2f
{
float4 vertex: SV_POSITION;
float2 uv: TEXCOORD0;
float3 worldNormal: TEXCOORD1;
float3 worldView: TEXCOORD2;
float3 worldLight: TEXCOORD3;
};
v2f vert(appdata_base v)
{
v2f o;
o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.uv = TRANSFORM_TEX(v.texcoord, _MainTex);
fixed3 worldPos = mul(unity_ObjectToWorld, v.vertex);
o.worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);
o.worldView = UnityWorldSpaceViewDir(worldPos);
o.worldLight = UnityWorldSpaceLightDir(worldPos);
return o;
};
fixed4 frag(v2f i): SV_TARGET0
{
fixed3 worldNormalDir = normalize(i.worldNormal);
fixed3 worldViewDir = normalize(i.worldView);
fixed3 worldLightDir = normalize(i.worldLight);
fixed3 reflection = reflect(-worldViewDir, worldNormalDir);
fixed fresnel = _FresnelReflec - (1 - _FresnelReflec) * dot(-worldViewDir, worldNormalDir);
fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz;
fixed3 diffuse = tex2D(_MainTex, i.uv).rgb * _Color.rgb * dot(worldNormalDir, worldLightDir);
fixed3 reflectionColor = texCUBE(_CubeMap, reflection).rgb * _ReflectionColor.rgb;
fixed3 color = ambient + lerp(diffuse, reflectionColor, fresnel);
return fixed4(color, 1);
}
ENDCG
}
}
FallBack "Diffuse"
}
优化的空间还很大,目前只是一个静态烘培的菲尼尔反射效果,后期可考虑加上动态反射,以及水效果,以达到更好的效果。
下面是正常的反射效果:
参数调节: