给汽车身体喷漆是一个复杂的过程，车身油漆是昂贵分层形式,往往包含染料层，搪瓷金属箔悬浮层.
由于这些接二连三油漆表面层,展示出了一种复杂的光学交互，使车看起来平滑，光泽。
完整的HLSL像素着色器代码如下：
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struct PsInput{ float2 Tex : TEXCOORD0; float3 Tangent : TEXCOORD1; float3 Binormal : TEXCOORD2; float3 Normal : TEXCOORD3; float3 View : TEXCOORD4; float3 SparkleTex : TEXCOORD5;};float4 main(PsInput i) : COLOR{ // 取得当前的法线图 float3 vNormal = tex2D( normalMap, i.Tex ); // 缩放和偏移让其在[-1.0, 1.0]区域内: vNormal = 2.0f * vNormal - 1.0f; // 获得高频率扰动的法线，通过查询一个噪声图。 float3 vFlakesNormal = tex2D(microflakeNMap, i.SparkleTex); // 别忘了转换到 [-1.0, 1.0] 区域内: vFlakesNormal = 2 * vFlakesNormal - 1.0; // 计算以下公式 // Np1 = ( a * Np + b * N ) / || a * Np + b * N || where a << b // float3 vNp1 = microflakePerturbationA * vFlakesNormal + normalPerturbation * vNormal ; // 计算以下公式 // Np2 = ( c * Np + d * N ) / || c * Np + d * N || where c == d float3 vNp2 = microflakePerturbation * ( vFlakesNormal + vNormal ) ; // 因为需要与法线点乘求夹角，所以我们必须将它归一化一下 float3 vView = normalize( View ); // 把表面法线转换好世界空间中来，计算bump map的方法。 float3x3 mTangentToWorld = transpose( float3x3( Tangent, Binormal, Normal ) ); float3 vNormalWorld = normalize( mul( mTangentToWorld, vNormal )); // 计算夹角余玄 float fNdotV = saturate(dot( vNormalWorld, vView)); // 计算出反射向量 float3 vReflection = 2 * vNormalWorld * fNdotV - vView; // 我们需要一个gloss值来读环境图，在真实的demo中，反射效果会有轻微的模糊。 float fEnvBias = glossLevel; // 用反射向量采样环境图。 float4 envMap = texCUBEbias( showroomMap, float4( vReflection, fEnvBias ) ); //乘以亮度值，在a通道中储存 RGBE envMap.rgb = envMap.rgb * envMap.a; // 再乘以一个亮度系数 envMap.rgb *= brightnessFactor; // 将切线空间中的法线变换到世界坐标中来. float3 vNp1World = normalize( mul( mTangentToWorld, vNp1) ); // 法线和视线点乘,得到斐涅尔系数 float fFresnel1 = saturate( dot( vNp1World, vView )); // 将第二个法线也同样重切线空间中变换到世界坐标中来. float3 vNp2World = normalize( mul( mTangentToWorld, vNp2 )); // 同样的方法得到第二个斐涅尔系数. float fFresnel2 = saturate( dot( vNp2World, vView )); // 开始合成所有层了. // 根据公式三 float fFresnel1Sq = fFresnel1 * fFresnel1; float4 paintColor = fFresnel1 * paintColor0 + fFresnel1Sq * paintColorMid + fFresnel1Sq * fFresnel1Sq * paintColor2 + pow( fFresnel2, 16 ) * flakeLayerColor; // 最后与反射的环境贴图合成在一起,形成最终的结果. float fEnvContribution = 1.0 - 0.5 * fNdotV; float4 finalColor; finalColor.a = 1.0; finalColor.rgb = envMap * fEnvContribution + paintColor; return finalColor;} |
结论
此代码所使用的算法,经验更大于真实的物理属性,所以需要不断得调整常数值,
来使最终得到一个满意的效果.