一日一Shader·水面折射【SG_17】

今天回看昨天做的折射的效果,发现我想的太狭隘了,我完全是按球体的光学原理来实现,所以用其他形状的透镜时,效果就是错误的。想了想,不规则透镜的折射效果更多的是一种模拟。不过,我还是想尝试实现波纹水面的折射效果,因为只用考虑一个面,所以光学模型还是比较容易构建的。

将上图中的光线原理转换为几何问题:

已知向量AB(-V)、向量AD(-N1)、角BAD(θ,根据V和N1计算出来)、角DAC(λ,根据θ和折射率n计算出来),求向量AC。

当然,可以先简化一点,只求单位长度的向量AC,再用另外的参数控制AC的长度。

推导公式:

cosθ=V·N1

sinθ=sqrt(1-cosθcosθ)

sinλ=nsinθ

cosλ=sqrt(1-sinλsinλ)

AC=cosλ/N1

封装为自定义节点:

void Refraction2_float(float3 V,float3 N1,float n,out float3 output)
{	
	float cosA=dot(V,N1);
	float sinA=sqrt(1-cosA*cosA);
	float sinB=n*sinA;
	float cosB=sqrt(1-sinB*sinB);		
	output=cosB/N1;
}

最后完整的结构图:

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