Unity Shaders and Effects Cookbook (1-5)使用2D渐变纹理模拟BRDF(双向反射分布函数)

BRDF，双向反射分布函数，简单理解为 入射光在不透明物体上，同事反射到观察者方向 和 出射光方向。

转自 http://blog.csdn.net/huutu http://www.thisisgame.com.cn
首先用PS创建一个渐变图片，先用 前景色到背景色渐变 ，然后前景色到透明渐变。



上面也说了，BRDF 是入射光 同时反射到 出射光 和 观察者眼睛方向的，所以这里我们要选择 需要视角方向的前向着色

仍然以基本的漫反射光照模型为例，主要修改下面代码。

1、使用 需要视角方向的前向着色

//需要视角方向的前向着色
inline float4 LightingBasicDiffuseWithViewDir(SurfaceOutput s,fixed3 lightDir,half3 viewDir,fixed atten)
{
float difLight=dot(s.Normal , lightDir); //根据法线与光照方向的夹角计算cos值
float rimLight=dot(s.Normal , viewDir);
float hLambert=difLight * 0.5 + 0.5;
float3 ramp = tex2D(_RampTex,float2(hLambert,rimLight)).rgb;

float4 col;
col.rgb=s.Albedo * _LightColor0.rgb * (ramp);
col.a=s.Alpha;
return col;
}

2、指定光照模型
#pragma surface surf BasicDiffuseWithViewDir

完整Shader代码
Shader "CookBookShaders/BRDF" {
Properties {
_EmissiveColor("Emissive Color",Color) = (1,1,1,1) //设置默认值
_AmbientColor("Ambient Color",Color) = (1,1,1,1)
_PowValue("Power Value",Range(0,10)) = 2.5
_RampTex("Ramp Texture",2D) = "" //添加_RampTex属性接受一个Texture
}
SubShader {
Tags { "RenderType"="Opaque" }
LOD 200

CGPROGRAM
#pragma surface surf BasicDiffuseWithViewDir

float4 _EmissiveColor;
float4 _AmbientColor;
float _PowValue;
sampler2D _RampTex;

struct Input {
float2 uv_MainTex;
};

void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o)
{
float4 c;
c=pow((_EmissiveColor+_AmbientColor),_PowValue);
o.Albedo = c.rgb;
o.Alpha = c.a;
}

//需要视角方向的前向着色
inline float4 LightingBasicDiffuseWithViewDir(SurfaceOutput s,fixed3 lightDir,half3 viewDir,fixed atten)
{
float difLight=dot(s.Normal , lightDir); //根据法线与光照方向的夹角计算cos值
float rimLight=dot(s.Normal , viewDir);
float hLambert=difLight * 0.5 + 0.5;
float3 ramp = tex2D(_RampTex,float2(hLambert,rimLight)).rgb;

float4 col;
col.rgb=s.Albedo * _LightColor0.rgb * (ramp);
col.a=s.Alpha;
return col;
}

ENDCG
}
//FallBack "Diffuse"
}
转自 http://blog.csdn.net/huutu http://www.thisisgame.com.cn 运行效果，右边的球就是BRDF效果，可以下载例子项目观看：



主要的是 我们使用了需要视角方向的前向着色，然后根据 法线 和 视角方向角度计算 COS 值 得到 rimLight ，以 hLambert 和 rimLight 作为UV值去采样，从而得到图中效果。

示例工程下载：
http://pan.baidu.com/s/1dDNTotj