shader 菲涅尔反射

用来描述光在不同折射率的介质之间的行为。用公式推导出的光的反射称之为“菲涅尔反射”。

一般运用于水面效果，试想一下你站在湖边，低头看向水里，你会发现近的地方非常清澈见底（反射较少），而看远的地方却倒映着天空（反射较多），这就是菲尼尔效应。

由于真实的菲尼尔公式计算量较多。在游戏里往往会用简化版的公式来提升效率达到近似的效果。

Schlick菲涅尔近似等式：

Empricial菲涅尔近似等式：

这里我采用Schlick菲涅尔近似等式。

代码如下：

Shader "MyShader/009"
{Properties{_MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}_FresnelScale("FresnelScale",Range(0,1))=0.5_Cubemap("Cubemap",Cube)="_Skybox"{}}SubShader{Tags { "RenderType"="Opaque" }LOD 100Pass{CGPROGRAM#pragma vertex vert#pragma fragment frag#pragma multi_compile_fog#include "UnityCG.cginc"#include "Lighting.cginc"struct appdata{float4 vertex : POSITION;float2 uv : TEXCOORD0;float3 normal:NORMAL;};struct v2f{float2 uv : TEXCOORD0;UNITY_FOG_COORDS(1)float4 vertex : SV_POSITION;float3 worldPos:TEXCOORD2;float3 worldNormal:TEXCOORD3;float3 worldViewDir:TEXCOORD4;float3 worldReflection:TEXCOORD5;};sampler2D _MainTex;samplerCUBE _Cubemap;float4 _MainTex_ST;float _FresnelScale;v2f vert (appdata v){v2f o;o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex);o.worldPos = mul(unity_ObjectToWorld, v.vertex).xyz;o.worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);o.worldViewDir = UnityWorldSpaceViewDir(o.worldPos);o.worldReflection = reflect(-o.worldViewDir, o.worldNormal);UNITY_TRANSFER_FOG(o,o.vertex);return o;}fixed4 frag (v2f i) : SV_Target{float3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz;float3 worldNormal = normalize(i.worldNormal);float3 worldLightDir = normalize(UnityWorldSpaceLightDir(i.worldPos));float3 worldViewDir = normalize(i.worldViewDir);fixed3 diffuse = tex2D(_MainTex, i.uv).rgb*_LightColor0.rgb*saturate(dot(worldNormal, worldLightDir));fixed3 reflection = texCUBE(_Cubemap, i.worldReflection).xyz;float fresnel = _FresnelScale + (1 - _FresnelScale)*pow(1 - dot(worldViewDir, worldNormal), 5);//菲涅尔系数fixed3 color = ambient + lerp(diffuse, reflection, saturate(fresnel));UNITY_APPLY_FOG(i.fogCoord, color);return fixed4(color, 1);}ENDCG}}
}

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