菲涅尔反射描述的是当光线照射到物体表面上时,一部分发生反射,一部分进入物体内部,发射折射或散射。被反射的光和入射光之间存在一定的比率关系,这个比率关系可以通过菲涅尔等式进行计算。
Schlick菲涅尔近似等式:Fschlick(v,n) = F0+(1 - F0)(1 - v•n)5 ,F0是一个反射系数,控制菲涅尔反射的强度,v是视角方向,n是表面法线。
Shader "Unlit/fresnel" { Properties { _ReflectColor("Color a",Color) = (1,1,1,1) _Cubemap("Map",Cube) = "_Skybox"{} //使用天空盒子的立方体纹理 _FresnelScale("Fresnel",Range(0,1)) = 0.5 } SubShader { Tags { "RenderType"="Opaque" } LOD 100 Pass { CGPROGRAM #pragma vertex vert #pragma fragment frag #include "UnityCG.cginc" #include "Lighting.cginc" struct appdata { float4 vertex : POSITION; float3 normal : NORMAL; }; struct v2f { float4 vertex : SV_POSITION; float3 worldNormal :TEXCOORD0; float4 worldPos : TEXCOORD1; float3 reflactDir:TEXCOORD2; float3 worldViewDir:TEXCOORD3; }; samplerCUBE _Cubemap; fixed4 _ReflectColor; float _FresnelScale; v2f vert (appdata v) { v2f o; o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex); o.worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal); o.worldPos = mul(unity_ObjectToWorld, v.vertex); o.worldViewDir = UnityWorldSpaceViewDir(o.worldPos); o.reflactDir = reflect(normalize(-o.worldViewDir),normalize(o.worldNormal)); return o; } fixed4 frag (v2f i) : SV_Target { fixed3 worldNormal = normalize(i.worldNormal); fixed3 worldLightDir = normalize(UnityWorldSpaceLightDir(i.worldPos)); fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz; fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb * dot(worldNormal, worldLightDir) * 0.5 + 0.5; fixed3 relection = texCUBE(_Cubemap, i.reflactDir).rgb * _ReflectColor.rgb; //通过菲涅尔等式计算这个比率 fixed fresnel = _FresnelScale + (1 - _FresnelScale) * pow(1-dot(worldNormal, normalize(i.worldViewDir)), 5); fixed3 color = ambient + lerp(diffuse, relection, saturate(fresnel));//插值使用这个比率值 return fixed4(color,1); } ENDCG } } }