游戏中人体皮肤实时渲染第一弹

第一弹主要介绍原理部分，第二弹  是可以在游戏中运用的。 

要渲染皮肤，首先要知道皮肤的整体构成及属于一种什么样的材质，根据现代医学分析，皮肤大致的整体结构分为表皮层，真皮层和皮下组织，并且是轻微半透明的，所以我们知道了，皮肤是一种多层半透明材质。

然后我们分析光射射到皮肤上的变化。

一小部分光在接触到皮肤的时候会直接发生镜面反射，这部分光大约占据入射光光能的百分之六，这主要以为菲涅尔互动和最上层含油的皮肤。下图展示了光在皮肤表面反射示意图。

另一部分光穿过皮肤表层会发生来回的反射，一部分被皮肤吸收，一部分再穿过表层皮肤在某个位置穿出。下图展示了光在皮肤次表面散射的示意图。

皮肤渲染总流程

1.位皮肤实现一个基于物理的镜面反射模型

我们使用BRDF进行渲染。通常BRDF的高光反射项用以下形式来表示。

其中F代表菲涅反射项，G代表阴影遮蔽函数，D代表微面元的法线分布函数，具体BRDF的详细细节可参考：https://boblchen.github.io/images/brdf/brdf.pdf

其中F的实现如下：

其中halfDir代表半角向量，ViewDir代表顶点点到摄像机的方向，F0是入射时的反射值，对于皮肤我们用0.28.

float fresnelReflectance(float3 halfDir, float3 viewDir, float F0)
{
	float base = 1.0 - dot(viewDir, halfDir);
	float exponential = pow(base, 5.0);
	return exponential + F0 * (1.0 - exponential);
}

我们这里对BRDF进行分解以高