Callisto BRDF 演示

两个角色场景演示了 Vite 的自定义 Callisto BRDF (双向反射分布函数)着色模型,该模型重新利用标准材质引脚来实现逆反射(retroreflection)、漫反射菲涅尔和终止线控制。

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使用 Callisto BRDF 着色模型渲染的男性角色。掠射角下,逆反射和漫反射菲涅尔效应共同作用。

使用 Callisto BRDF 着色模型渲染的女性角色。“平滑终止线”技术柔化了面部和手臂曲面上的阴影线条。

笔记

终止线是指物体表面从“被照亮”区域过渡到“阴影”区域的那条分界线。在现实世界中,这条线往往是柔和、平滑的(因为光线有衍射和散射)。但在实时渲染的3D游戏中,由于计算精度的限制,这条线可能会变得非常生硬、锯齿状,甚至在模型表面断裂。

Callisto BRDF 的作用

Unreal 默认的光照模型是一种优秀的通用型 BRDF,但在处理皮肤和角色渲染时表现平平。Callisto BRDF 是一项 Vite 扩展功能,它通过复用现有的材质引脚(而非新增引脚)来赋予你对角色渲染关键参数的直接控制权:

标准引脚 变为
不透明度(Opacity) 逆反射(Retroreflection)
各向异性(Anisotropy) 漫反射菲涅尔(Diffuse Fresnel)
自定义数据 0(Custom Data 0) 平滑明暗交界线(Smooth Terminator)
自定义数据 1(Custom Data 1) 漫反射菲涅尔衰减(Diffuse Fresnel Falloff)
环境光遮蔽(Ambient Occlusion) 逆反射衰减(Retroreflection Falloff)

首先需要关注的是平滑终结线。曲面上的硬阴影终结线是实时角色最明显的特征之一,直接控制它比通过法线贴图或光照技巧来处理更为经济且更可预测。

完整的引用和创作说明见着色模型

使用演示

打开角色材质,一个一个地更改引脚。重新映射的引脚会相互作用,每个引脚的效果在单独查看时比在默认组合中更清晰。

注意模型对掠射光的反应。逆向反射和漫反射菲涅尔在这里最强烈,这也是和默认点亮模型最明显的区别所在。

移植设置

这些演示中有用的部分是材质图。Callisto BRDF 是一种着色模型选择,所以采用它只是更换模型并重新连接受影响的引脚——没有需要启用的插件,也没有编译时开关。

每增加一个着色模型,就会增加着色器的组合。如果你只需要在角色上使用 Callisto,就只在角色上使用。参见着色器编译和 PSO

另请参见