Unity学习shader笔记[三十三]Unity3D ShaderLab 之 BoxProjectedCubemapDirection解读

转载自 Unity3D ShaderLab 之 BoxProjectedCubemapDirection解读

Unity 的反射，依赖于布置在场景中的Reflection Probe（当然，会有一个全场景默认的）

而这个组件上有一个开关“Box Projection”

Box Projection开关与否的区别请参见 官方文档

这里简要的说明一下

反射实现本质上就是Cubemap采样，和天空盒一个原理。

Box Projection Off/On 区别简述

• 当Box Projection Off时，和天空盒就更像了，把Cubemap想象成一个大盒子，你处在盒子的正中心，你在世界里移动的时候，这个大盒子会跟着你一起动，造成的结果就是无论你往哪个方向看，结果并不会随你在世界中的位置变化而变化——对于确定的观察方向，确定的采样结果，与位置无关。
• 当Box Projection On时，好比这个大盒子在世界中就固定下来了，你往特定方向观察到的结果会随着你在世界中跑动而变化。

在Shader中如何体现

Unity的CGIncludes中已经给出了答案，我们可以先看 UnityGI_IndirectSpecular 函数。这个函数中还处理了两个Reflection Probe混合的情况，这不是我们关心的重点，简化之后代码如下：

inline half3 UnityGI_IndirectSpecular(UnityGIInput data, half occlusion, Unity_GlossyEnvironmentData glossIn)
{
   
    half3 specular;

    #ifdef UNITY_SPECCUBE_BOX_PROJECTION
        // we will tweak reflUVW in glossIn directly (as we pass it to Unity_GlossyEnvironment twice for probe0 and probe1), so keep original to pass into BoxProjectedCubemapDirection
        half3 originalReflUVW = glossIn.reflUVW;
        glossIn.reflUVW = BoxProjectedCubemapDirection (originalReflUVW, data.worldPos, data.probePosition[0], data.boxMin[0], data.boxMax[0]);
    #endif

    half3 env0 = Unity_GlossyEnvironment (UNITY_PASS_TEXCUBE(unity_SpecCube0), data.probeHDR[0], glossIn);
    specular = env0;

    return specular * occlusion;
}

简化后的代码非常清晰，从上往下看，

首先定义了half3 specular存储返回结果。 然后是预定义宏UNITY_SPECCUBE_BOX_PROJECTION，代表了Tier Settings中是否启用了Box Projection 如果启用了Box Projection，则通过BoxProjectedCubemapDirection计算变换后的方向 通过调用Unity_GlossyEnvironment采样Reflection Cube，计算HDR。 结果乘以材质上传递过来的遮蔽值，返回

BoxProjectedCubemapDirection一探究竟