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Unity醬~ 卡通渲染技術分析（二）

阿新 • • 發佈：2020-02-20

前面的話

上一篇Unity醬~ 卡通渲染技術分析（一） 寫了CharaMain.cginc，服裝的渲染是怎麼實現的。這篇來分析一下頭髮跟面板的實現

頭髮

本來以為unitychan的頭髮會有各向異性的實現，沒想到她也是用的CharaMain.cginc實現的。我們來看看頭髮的材質

其他實現都一樣，也是通過高光反射貼圖來控制高光區域跟反射區域

計演算法線跟視角向量的點積，這樣的效果是越垂直於視角向量的高光越大，然後用RGB貼圖來控制哪些區域更容易出高光

反射依然是用A通道來控制，越白的地方，反射的越強

如何實現面板效果

這麼漂亮的面板，其實只用了兩個效果就實現了

漫反射+邊緣光

這一次我們來詳細說一下漫反射的實現

    float_t normalDotEye = dot( i.normal, i.eyeDir );
    float_t falloffU = clamp( 1 - abs( normalDotEye ), 0.02, 0.98 );

還是用法線跟視角向量的點積，並且限制在了0.02到0.98的範圍。
本來是夾角越小的值越大，夾角越大的值越小，用1 - 去點積的絕對值後，表示越靠近視角向量的，就越接近0。跟視角向量夾角越大，值也就越大，也就是邊緣的部位值會越大

    float4_t falloffSamplerColor = FALLOFF_POWER * tex2D( _FalloffSampler, float2( falloffU, 0.25f ) );
    float3_t combinedColor = lerp( diffSamplerColor.rgb, falloffSamplerColor.rgb * diffSamplerColor.rgb, falloffSamplerColor.a );

用剛剛求出來的值，取樣的這張衰減貼圖，也就是反映出面板質感的重要一步了！值越大，取樣出的顏色就越接近肉色。也就是越邊緣越接近肉色

FALLOFF_POWER 是一個衰減係數，skin shader中的值為1，也就是不衰減

再加上邊緣高光

總結

unity chan的技術分析差不多完了，主要的技術特點如下：

  1. 漫反射是用N.V的值去取樣一張衰減貼圖實現的，這張貼圖還可以用來實現面板效果
  2. 通過一張高光反射貼圖來控制高光的細節，以及哪些區域要顯示反射
  3. 邊緣光沒用菲涅爾反射，而是取樣rim貼圖後去乘以漫反射值得到的邊緣高光
  4. 描邊不是純色的，取樣了紋理顏色，再做了暗化處理

最後再來兩張照片吧~~ 這套渲染效果其實還是蠻不錯的

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