第1个回答 2024-08-16
在布料渲染领域，Charlie的高光公式常被用于实现较为出色的视觉效果，Unity HDRP管线的Fabric Shader是一种较为完整的实现方法。本文旨在基于HDRP管线，探讨棉布与丝绸材质的实现。
棉布材质特征为平纹或斜纹，这类材质几乎无镜面反射，粗糙度极高；相反，丝绸材质拥有显著的镜面反射能力，表面光滑，高光光泽明显，并且展现出各向异性特点。
实现过程中，需准备BRDF LUT贴图。棉布材质使用特定的Fabric Charlie LUT贴图，而丝绸材质则采用Disney GGX LUT贴图。为了增加布料细节，还需要添加Thread贴图（螺纹贴图）和Fuzz贴图（绒毛贴图）。
棉布渲染时，其直接光漫反射与光通量无关，仅与粗糙度相关。HDRP的高光项采用Charlie的法线分布与可见性项。Fabric Charlie LUT解码时需注意，直接光漫反射和镜面反射部分应除以π，与HDRP Fabric Shader源码中使用的版本保持一致。
丝绸渲染则遵循PBR篇章中的迪士尼漫反射公式。高光部分使用Smith Joint的各向异性GGX高光的D项与V项。丝绸材质使用Disney GGX LUT，LUT解码方式与棉布有所不同。在渲染丝绸时，进行除以π的操作，以确保布料整体效果不会过亮。各向异性渲染中，通常使用切线与副切线，若资产提供法线贴图，则需考虑法线贴图中的法线是否需要调整切线与副切线方向。HDRP的布料渲染流程中并未对切线与副切线进行调整，但有的博客提及了调整方法，无需使用三角函数，性能更为高效。各向异性间接光通过调整后的法线进行计算，调整anisotropy值以选择偏移强度，并结合anisDirection参数进行间接光照计算。解码LUT时，使用原始的NdotV。
在Filament引擎中，可手动设置Sheen Color颜色，以调整布料的高光光泽颜色。该引擎文档提供了详细的解释和代码，关于布料次表面散射的特性在文档中亦有提及，但本文未进行实现。
本系列文章旨在全面探索布料渲染技术，涵盖多种材质的实现与优化。在后续篇章中，将更深入地探讨不同技术细节与实际应用案例，旨在为读者提供全面且实用的布料渲染知识。如需进一步了解相关技术与实现细节，欢迎查阅本系列其他文章及官方文档资源。