Unity Shader通过菲涅尔反射和散射实现玻璃效果

最新推荐文章于 2024-07-12 10:30:00 发布

Claybe土立方

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分类专栏： Shader 文章标签： unity 算法

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玻璃弹珠

Shader "Unlit/Dispersion"
{
    Properties {
        fresnelPower("fresnelPower",float)=0
        fresnelScale("fresnelScale",float)=0
        fresnelBias("fresnelBias",float)=0
        _r("r",float)=0
        _g("g",float)=0
        _b("b",float)=0
		_diffuse("Diffuse",color)=(1,1,1,1)
    }
    SubShader
    {
        Pass
        {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
            #include "UnityCG.cginc"

            struct v2f {
                float3 normal:NORMAL;
                float4 pos : SV_POSITION;
                float4 objectPOS:float;
            };
            //在外部可改为power=4,scale=0.1,bias=-0.2
            float fresnelPower=4;
            float fresnelScale=0.1f;
            float fresnelBias=-0.2f;
            //红，绿，蓝的折射率，从外部赋值，方便调整
            float3 etaRatio;// =float3(0.83f,0.67f,0.55f); //1/1.3 1/1.5 1/1.8
            float _r;
            float _g;
            float _b;
			half4 _diffuse;
            v2f vert (float4 vertex : POSITION, float3 normal : NORMAL)
            {
                v2f o;
                o.pos = UnityObjectToClipPos(vertex);
                o.normal=normal;
                o.objectPOS=vertex;
                return o;
            }
            //为了达到最佳效果，将所有计算都写在了片段着色器内。
            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
            {

				etaRatio=float3(_r,_g,_b);
		
             i.normal = mul(i.normal,unity_WorldToObject);
             float3 worldPos = mul(unity_ObjectToWorld, i.objectPOS).xyz;
             float3 worldViewDir = UnityWorldSpaceViewDir(worldPos);
            //反射向量的反向量
             float3 R=reflect(-worldViewDir,i.normal);
			 R=normalize(R);
             i.normal=normalize(i.normal);
            //计算用来模拟色散的折射向量
             float3 Tred=refract(-R,i.normal,etaRatio.x);
             float3 Tgreen=refract(-R,i.normal,etaRatio.y);
             float3 Tblue=refract(-R,i.normal,etaRatio.z);
            //菲涅尔factor，用来混合反射与折射颜色。
             float reflectionfactor=min(1.0f,max(0,fresnelBias+fresnelScale*pow(1.0f+dot(-R,i.normal),fresnelPower)));
            //如果利用color存此变量，可以省去min与max。
        //     color reflectionfactor=fresnelBias+fresnelScale*pow(1.0f+dot(normalize(-worldViewDir),i.normal),fresnelPower);
		
			 //float3 worldLightDir = normalize(_WorldSpaceLightPos0);
			//half4 Diffuse=_diffuse * saturate(dot(i.normal, worldLightDir));

             //反射颜色
             float4 reflectedColor=UNITY_SAMPLE_TEXCUBE(unity_SpecCube0, R);
			 reflectedColor.a=1;
			//reflectedColor= reflectedColor*Diffuse;
             float4 refractedColor;
             //折射颜色
             refractedColor.r=UNITY_SAMPLE_TEXCUBE(unity_SpecCube0, Tred).r;
             refractedColor.g=UNITY_SAMPLE_TEXCUBE(unity_SpecCube0, Tgreen).g;
             refractedColor.b=UNITY_SAMPLE_TEXCUBE(unity_SpecCube0, Tblue).b;
             refractedColor.a=1.0f;
			 //refractedColor=(refractedColor+Diffuse);

             //混合
            fixed4 c=lerp(refractedColor,reflectedColor,reflectionfactor.x);
             return c;
			 //return c*_diffuse;
            }
            ENDCG
        }
    }
}

需要用到反射探针“Reflection Probe”

弹珠的开源仓库：https://gitee.com/Claybe/Canica