深入浅出SimpleLit Shader：函数揭秘

Unity URP SimpleLit Shader 片段着色器深入解析

Unity 的 Universal Render Pipeline（URP）提供了一个灵活而强大的着色系统，用于创建各种视觉效果。其中一个关键组件是 SimpleLit 着色器，它负责处理大多数照明场景中的照明计算。

SimpleLit 着色器包含一个片段着色器，负责在屏幕上生成最终像素颜色。该片段着色器包含一系列关键函数，负责应用雾效、全局光照、局部光照和镜面遮蔽。

应用雾效 (ApplyFog)

ApplyFog 函数应用雾效，模拟大气中的雾气和可见度降低。它使用雾坐标、雾开始和结束距离、雾密度和雾类型等参数来计算雾效。

float4 ApplyFog(float4 color, float fogCoord, float fogStart, float fogEnd, float fogDensity, float fogType) {
  // ... 代码省略 ...
}

应用全局光照 (ApplyGlobalIllumination)

ApplyGlobalIllumination 函数应用全局光照，模拟环境光照对场景的影响。它使用预先计算的环境光照贴图来计算漫反射和镜面光照，然后将其应用到表面上。

float4 ApplyGlobalIllumination(float3 position, float3 normal, float4 albedo, float3 specularColor, float smoothness, float ao) {
  // ... 代码省略 ...
}

应用局部光照 (ApplyLocalIllumination)

ApplyLocalIllumination 函数应用局部光照，模拟来自特定光源的光照对表面产生的影响。它遍历场景中的所有光源，计算每个光源的漫反射和镜面光照，并将其累加到表面颜色中。

float4 ApplyLocalIllumination(float3 position, float3 normal, float4 albedo, float3 specularColor, float smoothness, float ao) {
  // ... 代码省略 ...
}

计算镜面遮蔽 (CalculateSpecularOcclusion)

CalculateSpecularOcclusion 函数计算镜面遮蔽，模拟表面反射光线时发生的遮挡效果。它使用 Schlick 近似来计算镜面遮蔽，考虑了表面粗糙度和观察方向。

float4 CalculateSpecularOcclusion(float3 viewDir, float3 normal, float smoothness, float ao) {
  // ... 代码省略 ...
}

总结

这些关键函数是 SimpleLit 着色器片段着色器中处理光照、雾效和镜面遮蔽的核心。通过理解这些函数的功能，你可以深入了解 Unity 中的照明模型，并创建更逼真的着色器效果。

常见问题解答

• 1. 什么是雾效？
  雾效模拟大气中的雾气和能见度降低，可以为场景增添深度和真实感。

• 2. 全局光照是如何工作的？
  全局光照使用预先计算的环境光照贴图来模拟来自场景中所有光源的间接光照。

• 3. 局部光照与全局光照有什么区别？
  局部光照计算来自特定光源的直接光照，而全局光照计算来自场景中所有光源的间接光照。

• 4. 镜面遮蔽是如何计算的？
  镜面遮蔽使用 Schlick 近似来计算，它考虑了表面粗糙度和观察方向，以模拟表面反射光线时发生的遮挡效果。

• 5. 如何在着色器中使用这些函数？
  这些函数可以通过在着色器代码中调用它们来使用，并为它们提供适当的参数，例如颜色、位置、法线和光照数据。