Refraction-折射

// Upgrade NOTE: replaced '_Object2World' with 'unity_ObjectToWorld'
// Upgrade NOTE: replaced 'mul(UNITY_MATRIX_MVP,*)' with 'UnityObjectToClipPos(*)'

Shader "Unity Shaders Book/Chapter 10/Refraction" {
    Properties {
        _Color ("Color Tint", Color) = (1, 1, 1, 1)
        _RefractColor ("Refraction Color", Color) = (1, 1, 1, 1)
        _RefractAmount ("Refraction Amount", Range(0, 1)) = 1
        _RefractRatio ("Refraction Ratio", Range(0.1, 1)) = 0.5
        _Cubemap ("Refraction Cubemap", Cube) = "_Skybox" {}
    }
    SubShader {
        Tags { "RenderType"="Opaque" "Queue"="Geometry"}
        
        Pass { 
            Tags { "LightMode"="ForwardBase" }
        
            CGPROGRAM
            
            #pragma multi_compile_fwdbase    
            
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
            
            #include "Lighting.cginc"
            #include "AutoLight.cginc"
            
            fixed4 _Color;
            fixed4 _RefractColor;
            float _RefractAmount;
            fixed _RefractRatio;
            samplerCUBE _Cubemap;
            
            struct a2v {
                float4 vertex : POSITION;
                float3 normal : NORMAL;
            };
            
            struct v2f {
                float4 pos : SV_POSITION;
                float3 worldPos : TEXCOORD0;
                fixed3 worldNormal : TEXCOORD1;
                fixed3 worldViewDir : TEXCOORD2;
                fixed3 worldRefr : TEXCOORD3;
                SHADOW_COORDS(4)
            };
            
            v2f vert(a2v v) {
                v2f o;
                o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                
                o.worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);
                
                o.worldPos = mul(unity_ObjectToWorld, v.vertex).xyz;
                
                o.worldViewDir = UnityWorldSpaceViewDir(o.worldPos);
                
                // Compute the refract dir in world space
                o.worldRefr = refract(-normalize(o.worldViewDir), normalize(o.worldNormal), _RefractRatio);
                
                TRANSFER_SHADOW(o);
                
                return o;
            }
            
            fixed4 frag(v2f i) : SV_Target {
                fixed3 worldNormal = normalize(i.worldNormal);
                fixed3 worldLightDir = normalize(UnityWorldSpaceLightDir(i.worldPos));
                fixed3 worldViewDir = normalize(i.worldViewDir);
                                
                fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz;
                
                fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb * _Color.rgb * max(0, dot(worldNormal, worldLightDir));
                
                // Use the refract dir in world space to access the cubemap
                fixed3 refraction = texCUBE(_Cubemap, i.worldRefr).rgb * _RefractColor.rgb;
                
                UNITY_LIGHT_ATTENUATION(atten, i, i.worldPos);
                
                // Mix the diffuse color with the refract color
                fixed3 color = ambient + lerp(diffuse, refraction, _RefractAmount) * atten;
                
                return fixed4(color, 1.0);
            }
            
            ENDCG
        }
    } 
    FallBack "Reflective/VertexLit"
}
 

取自《Unity Shader 入门精要》

_RefractRatio 为入射介质的折射/接收介质的折射率,比如空气折射率(1.0003)/水折射率(1.3333) = 0.7502

折射跟反射的区别是在refract函数最后一个参数传入折射率比例

材质 折射率

真空 1.0000

空气 1.0003

冰 1.3090

水 1.3333

玻璃 1.5000

水晶 1.544~1.553

https://baike.baidu.com/item/%E5%B8%B8%E7%94%A8%E6%8A%98%E5%B0%84%E7%8E%87%E8%A1%A8/663686

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