一 概览

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本文讲解了各向异性头发效果的原理，Shader的具体实现，以及部分注意事项。
社会你坤弟，人怂话又多，这次先上Demo： AnisotropicHair




二 原理

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1 面片模型配合基本颜色贴图来模拟发丝的效果。




2 基本贴图



3 高光走向Kajiya-Kay模型：利用切线（tangent）方向来计算高光强度。




4 两层高光Marschner模型：两层高光，并为第二层高光添加噪点。




三 Shader实现

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1 Diffuse Lightingfixed4 albedo = tex2D(_MainTex, i.uv);half3 diffuseColor = albedo.rgb * _MainColor.rgb;
2 两层高光//获取头发高光fixed StrandSpecular ( fixed3 T, fixed3 V, fixed3 L, fixed exponent){    fixed3 H = normalize(L + V);    fixed dotTH = dot(T, H);    fixed sinTH = sqrt(1 - dotTH * dotTH);    fixed dirAtten = smoothstep(-1, 0, dotTH);    return dirAtten * pow(sinTH, exponent);}            //沿着法线方向调整Tangent方向fixed3 ShiftTangent ( fixed3 T, fixed3 N, fixed shift){    return normalize(T + shift * N);}fixed3 spec = tex2D(_AnisoDir, i.uv).rgb;//计算切线方向的偏移度half shiftTex = spec.g;half3 t1 = ShiftTangent(worldBinormal, worldNormal, _PrimaryShift + shiftTex);half3 t2 = ShiftTangent(worldBinormal, worldNormal, _SecondaryShift + shiftTex);//计算高光强度        half3 spec1 = StrandSpecular(t1, worldViewDir, worldLightDir, _SpecularMultiplier)* _SpecularColor;half3 spec2 = StrandSpecular(t2, worldViewDir, worldLightDir, _SpecularMultiplier2)* _SpecularColor2;
3 结合起来fixed4 finalColor = 0;finalColor.rgb = diffuseColor + spec1 * _Specular;//第一层高光finalColor.rgb += spec2 * _SpecularColor2 * spec.b * _Specular;//第二层高光，spec.b用于添加噪点finalColor.rgb *= _LightColor0.rgb;//受灯光影响finalColor.a += albedo.a;
四 注意事项

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1 半透明渲染次序错乱头发挽起来的部位出现在了前面：




通过添加一个写入深度的Pass可解决此问题：
Pass{    ZWrite On //写入深度，被遮挡的像素将不能通过深度测试    ColorMask 0 //不输出颜色}
2 半透穿透但随之而来却产生了另外一个问题：下层头发被剔除之后，上层头发直接和背景色进行了混合




除了调整贴图alpha值之外，还可在通过在新添加的Pass中添加一个基本的颜色来解决此问题：
half4 finalColor = half4(0, 0, 0, albedo.a);finalColor.rgb += (albedo.rgb * _MainColor.rgb) * _LightColor0.rgb;return finalColor;
3 高光方向为确保头发的高光走向为沿着发根到发尖，需要设置模型的轴向为Y轴朝上（和Unity一致）




同时UV方向也要和模型方向一致

一 概览

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本文讲解了各向异性头发效果的原理，Shader的具体实现，以及部分注意事项。
社会你坤弟，人怂话又多，这次先上Demo： AnisotropicHair




二 原理

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1 面片模型配合基本颜色贴图来模拟发丝的效果。




2 基本贴图



3 高光走向Kajiya-Kay模型：利用切线（tangent）方向来计算高光强度。




4 两层高光Marschner模型：两层高光，并为第二层高光添加噪点。




三 Shader实现

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1 Diffuse Lightingfixed4 albedo = tex2D(_MainTex, i.uv);half3 diffuseColor = albedo.rgb * _MainColor.rgb;
2 两层高光//获取头发高光fixed StrandSpecular ( fixed3 T, fixed3 V, fixed3 L, fixed exponent){    fixed3 H = normalize(L + V);    fixed dotTH = dot(T, H);    fixed sinTH = sqrt(1 - dotTH * dotTH);    fixed dirAtten = smoothstep(-1, 0, dotTH);    return dirAtten * pow(sinTH, exponent);}            //沿着法线方向调整Tangent方向fixed3 ShiftTangent ( fixed3 T, fixed3 N, fixed shift){    return normalize(T + shift * N);}fixed3 spec = tex2D(_AnisoDir, i.uv).rgb;//计算切线方向的偏移度half shiftTex = spec.g;half3 t1 = ShiftTangent(worldBinormal, worldNormal, _PrimaryShift + shiftTex);half3 t2 = ShiftTangent(worldBinormal, worldNormal, _SecondaryShift + shiftTex);//计算高光强度        half3 spec1 = StrandSpecular(t1, worldViewDir, worldLightDir, _SpecularMultiplier)* _SpecularColor;half3 spec2 = StrandSpecular(t2, worldViewDir, worldLightDir, _SpecularMultiplier2)* _SpecularColor2;
3 结合起来fixed4 finalColor = 0;finalColor.rgb = diffuseColor + spec1 * _Specular;//第一层高光finalColor.rgb += spec2 * _SpecularColor2 * spec.b * _Specular;//第二层高光，spec.b用于添加噪点finalColor.rgb *= _LightColor0.rgb;//受灯光影响finalColor.a += albedo.a;
四 注意事项

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1 半透明渲染次序错乱头发挽起来的部位出现在了前面：




通过添加一个写入深度的Pass可解决此问题：
Pass{    ZWrite On //写入深度，被遮挡的像素将不能通过深度测试    ColorMask 0 //不输出颜色}
2 半透穿透但随之而来却产生了另外一个问题：下层头发被剔除之后，上层头发直接和背景色进行了混合




除了调整贴图alpha值之外，还可在通过在新添加的Pass中添加一个基本的颜色来解决此问题：
half4 finalColor = half4(0, 0, 0, albedo.a);finalColor.rgb += (albedo.rgb * _MainColor.rgb) * _LightColor0.rgb;return finalColor;
3 高光方向为确保头发的高光走向为沿着发根到发尖，需要设置模型的轴向为Y轴朝上（和Unity一致）




同时UV方向也要和模型方向一致