【unity卡通渲染】不拉直头发uv也能做的假各向异性高光
【前言】本方法完全没有理论支撑，效果不严谨，仅适合不想改uv的懒人，而且就目前的测试来看只适用于【整体形状规则，大体接近球形】的头发模型，有的角度会有点怪（怎么限制这么多），各位轻喷ww。
如果不介意以上问题的话可以继续往下看了。
【正文】
一、先看效果：
blender里的效果
unity里面的效果
头发部分的UV，并不是直的
模型使用的是 模之屋：【深空之眼】诗蔻蒂
二、思路
这个效果其实是很偶然做出来的，当既不懂blender又不懂unity的我照着别人的代码在blender里面做出了这个效果时，我以为一切都是正常的。结果当我尝试在unity里面复现效果时，乱七八糟的高光给了我深深的疑惑==。
代码学习了这一篇Shader学习 （16）非物理各向异性Shader 作者：九猫
后来我细品了一下我在blender里面的做法，节点如下：
发现问题就出在黄字部分，它输入的“切向（正切）”和我们在unity中理解的并不一样。我们直接输出“切向（正切）”看一下：
看起来是世界空间的，而且也跟uv没有什么关系，但是居然能得到还算不错的结果，那我们就直接在unity里面抄一下吧。
1、首先，找个能做出上图效果的东西，我想到的是物体在模型空间的坐标，要注意：在blender中我把头发部分拆成了单独的物体（意味着头发的原点在头发的中心），但是unity中没有，所以头发的模型空间坐标的Y值会很大，Z值也有一点偏差，解决方法是直接把Y的值归零，Z值加上一个偏移值（自己调个差不多的就行）。
然后结果和blender可能还是有点不一样的：
2、我们知道unity的坐标系和blender不同，所以这里输出的蓝色（Z值）相当于blender中的绿色（Y值），除此之外，红色和蓝色分布的地方也不对，调整一下位置即可：
float3 FakeTangent= normalize(float3(i.modelpos.x,0,i.modelpos.z+_Zbias));
FakeTangent= float4(FakeTangent.z,FakeTangent.y,-FakeTangent.x,1);3、好了，接下来把这个假切线和法线叉乘一下得到假副切线，然后用常规的方法算高光就可以了。有可能遇到法线不够平整的问题会出现奇怪的结果（我在blender里面也是使用了平滑光照），可以把模型法线平滑一下看看
4、高光shader代码
Shader "test/hair"
{
Properties
{
_Shift1("_Shift1",Range(-2,2)) = 0
_Gloss1("_Gloss1",Range(0,600)) = 1
_Zbias("_Zbias", Range(-0.1, 0.1)) = 0
_LightDir("_LightDir",Vector) = (1,0,1,1)
}
SubShader
{
Pass
{
CULL OFF
Tags {"LightMode"="ForwardBase"}
CGPROGRAM
#pragma vertex vert2
#pragma fragment frag
#include "UnityCG.cginc"
float _Shift1;
float _Gloss1;
float _Zbias;
float4 _LightDir;
struct appdata2
{
float4 vertex : POSITION;
float2 uv : TEXCOORD0;
float3 normal : NORMAL;
};
struct v2f2
{
float2 uv : TEXCOORD0;
float4 pos : SV_POSITION;
float4 worldPos :TEXCOORD5;
float3 normalDir : TEXCOORD2;
float3 modelpos:TEXCOORD4;
};
v2f2 vert2 (appdata2 v)
{
v2f2 o;
o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.uv = v.uv;
float4 worldPos = mul(UNITY_MATRIX_M, v.vertex);
o.worldPos.xyz = worldPos.xyz;
o.worldPos.w = 1;
o.normalDir = UnityObjectToWorldDir(v.normal);
o.modelpos=v.vertex.xyz;
return o;
}
fixed4 frag (v2f2 i) : SV_Target
{
float3 FakeTangent= normalize(float3(i.modelpos.x,0,i.modelpos.z+_Zbias));//用来算头发高光的
FakeTangent= float4(FakeTangent.z,FakeTangent.y,-FakeTangent.x,1);
float3 normalDir = normalize(i.normalDir);
float3 FakeBionormal=cross( normalDir,FakeTangent);
float3 lightDir = normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz);
float3 viewDir = normalize(_WorldSpaceCameraPos - i.worldPos.xyz);
float3 tangent1 = normalize(FakeBionormal + _Shift1 * normalDir);
float3 H1 = (normalize(_LightDir) + 0.8*viewDir);//这里0.8随便写的，减少视线方向的影响使效果更稳定
float dotTH1 = dot(tangent1, H1);
float sinTH1 = sqrt(1.0 - dotTH1 * dotTH1);
float dirAtten1 = smoothstep(-1, 0, dotTH1);
float S1 =pow(sinTH1, _Gloss1);
return S1;
}
ENDCG
}
// shadow casting support
UsePass "Legacy Shaders/VertexLit/SHADOWCASTER"
}
Fallback "Diffuse"
}我自己调整的参数：
Gloss1有点太离谱了，可以用其他方法优化一下
最后整合到自己的shader里面，感觉高光效果还可以
好棒的高光！真好看！ 谢谢[爱心] 横向辫子会有问题。 对，只有头上那一圈的高光能看[大哭] 差不多就是把头发当成一个圆柱来算切线[思考] 试试用flowmap 谢谢，了解了一下感觉很有用[种草]
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