Unity3d shader之次表面散射（Subsurface Scattering）(unity的shader用法)

编辑：rootadmin

次表面散射是一种非常常用的效果，可以用在很多材质上如皮肤，牛奶，奶油奶酪，番茄酱，土豆等等初衷是想做一个牛奶shader的，但后来就干脆研究了sss这是在vray上的次表面散射效果

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这是本文在unity中实现了的次表面散射效果：

左侧为BRDF（双向反射分布），右侧为BSSRDF（双向次表面散射反射分布）各参数如上为：S:BSSRDF结果Rd: BSSRDF的漫反射Fr:: 菲涅尔反射Ft: 菲涅尔透明度，透射比Fdr: 菲涅尔漫反射的反射率E:辐照方向Wiki中给出：radiant fluence is the radiant energy received by a surface per unit area, or equivalently the irradiance of a surface integrated over time of irradiationPhi:每单位表面受到的辐照能Sigma A: 吸收率Sigma S: 散射率Sigma T: 消散率Sigma T’ : 减少消散率Sigma TR : 有效消散率D:漫反射常量Alpha: 反射率P:相函数Eta:反射的相关指数g:散射角的平均cos&#;Q:源分布&#;Q0:第0个源分布Q1:第1个源分布漫反射近&#;漫反射近&#;是基于光线高分散媒介倾向于各向异性的观察，光源的分布与相函数是各向异性的。每次散射都模糊了光线的分布，随着散射的次数增多导致光线的分布更加均匀。这种辐照类&#;于一个二项式涉及单位表面受到的辐照能和辐照方向

使用了Henyey-Greenstein的相函数：常量决定于单位表面受到的辐照能和辐照方向。对于一个无穷小的光线进入了一个媒介，入射能量将随着进入深度s呈指数性减小减小强度：

第一次散射减小强度，被作为体积来源处理

次随机光线散射方向

观察光在体积内部传播行为，这个方程式很有用这个方程式与辐照度标量或通量相关第0个与第一个源分布公式 Sigma参数之间的互相推倒，光线变成各向异性的，后向散射关系改变了净通量，前向散射与无散射是没有区别的。此处D = 1/(3* sigma_T’);是漫反射常量最终我们得到了漫反射公式漫反射部分的推导公式，得到如下结果在做定积分时进行叠加了次随机光线散射方向，效果还算不错。漫反射的反射部分然后就是求漫反射的反射部分菲涅尔反射公式，在可传导介质的菲涅耳漫反射的反射：媒介本身的性质不同反射器情况也不同，Eta为这种性质的相关指数这是经过精确测量的反射率，我们可以用这个公式来免去计算消耗通量公式： Dr = ||x - xr||为当前点与光源的距离Dv = ||x-xv||为当前点与&#;睛（相机）的距离Φ为光源强度最终，我们的反射公式为

在最后加入Physically-Based Rendering的specular，大功告成参数调节关于参数调节，参数非常不好调，pdf上和自己弄得参数不搭，只能自己调了 Unity3d shader之次表面散射（Subsurface Scattering）(unity的shader用法)