unity3d shader缔造金属各向异性效果

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一种是 线性各向异性：

这个shader就类似金属拉丝或者头发上的高光。（线性各向异性）
它能基于法线贴图的蓝色通道混合各向异性与粗糙程度。
支持漫反射（diffuse）、法线（normal）、反射（specular）、光泽贴图（gloss）和透明（transparency）着色器

光泽与反射值也应用于各向异性高光。
高光能增大或减小表面的各向异性高光的偏移值（Offset）。
各向异性高光表面的方向是被一个像下面的方向贴图定义的。
和切线空间的法线贴图效果相同，在表面定义高光。然而他们不应该在unity中转换法线贴图。
也就是这些图不用再转化成法线贴图了（我是这么理解的）。


成员：
各向异性的方向：就是表面高光的方向，和法线贴图的切线空间方向相同。
反射：反射强度是贴图的红色通道定义的。控制了反射高光的亮度。
光泽：光泽强度是贴图的绿色通道定义的。绿色越多反射高光越细越锐利，绿色越少反射高光越宽越模糊。最好把这个值设为一个非零值。
各向异性遮罩：贴图的蓝色通道定义各向异性与blinn高光的混合，蓝色越多各向异性比重越大，蓝色越少blinn比重越大。
各向异性的偏移：能使各向异性离中心点远或近

以下是本次shader需要的贴图：
径向各向异性效果：



线性各向异性效果：

建立一个shader：

先浏览一下变量：

_SpecularColor      高光颜色
_SpecPower           高光强度    
_Specular               高光各向异性的数目        
_AnisoDir               各向异性方向贴图   
_AnisoOffset          各向异性的偏移

	Properties {
		_MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {}
		_MainTint ("Diffuse Tint", Color) = (1,1,1,1)
		_SpecularColor ("Specular Color", Color) = (1,1,1,1)//高光颜色
		_SpecPower ("Specular Power", Range(0,30)) = 2//高光强度
		_Specular ("Specular Amount", Range(0, 1)) = 0.5
		_AnisoDir ("Anisotropic Direction", 2D) = ""{}//各向异性方向法线贴图
		_AnisoOffset("Anisotropic Offset", Range(-1,1)) = -0.2//_AnisoOffset的作用偏移
	}

让着色器加载我们定义的新的函数不是以前的Lambert
#pragma surface surf Anisotropic

告诉使用shader model3.0的渲染模式
#pragma target 3.0

建立一个新的结构体SurfaceAnisoOutput 传值用
Albedo                 对光源的反射率
Normal                 法线方向
Emission             自发光
AnisoDirection   各向异性方向
Specular              高光反射中的指数部分的系数
Gloss                   高光反射中的强度系数
Alpha                   透明度

		struct SurfaceAnisoOutput
		{
			fixed3 Albedo;//对光源的反射率
			fixed3 Normal;//法线方向
			fixed3 Emission;//自发光
			fixed3 AnisoDirection;//各向异性方向
			half Specular;//高光反射中的指数部分的系数
			fixed Gloss;//高光反射中的强度系数
			fixed Alpha;//透明度
		};

重要的执行函数 LightingAnisotropic

先求出半角向量halfVector
再求法线方向与光照方向的点积NdotL
半角向量与各向异性方向点积HdotA
求出各向异性：
sin(（半角向量与各向异性方向点积+偏移值）的弧度值 * 180)
再根据各向异性求出反光强度spec
最后与光照颜色等进行整合

		inline fixed4 LightingAnisotropic (SurfaceAnisoOutput s, fixed3 lightDir, half3 viewDir, fixed atten)
		{
			fixed3 halfVector = normalize(normalize(lightDir) + normalize(viewDir));//normalize()函数把向量转化成单位向量

			float NdotL = saturate(dot(s.Normal, lightDir));

			fixed HdotA = dot(normalize(s.Normal + s.AnisoDirection), halfVector);
			float aniso = max(0, sin(radians((HdotA + _AnisoOffset) * 180f)));//radians()函数将角度值转换为弧度值 

			float spec = saturate(pow(aniso, s.Gloss * 128) * s.Specular);//saturate(x）函数	如果x小于0返回 0;如果x大于1返回1;否则返回x;把x限制在0-1


			fixed4 c;
			c.rgb = ((s.Albedo * _LightColor0.rgb * NdotL) + (_LightColor0.rgb * _SpecularColor.rgb * spec)) * (atten * 2);
			c.a = 1.0;
			return c;

		}

在surf函数中接受各向异性法线贴图
转化为输出的各向异性方向
然后就ok了

<span style="font-size:14px;">		void surf (Input IN, inout SurfaceAnisoOutput o) {
			half4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex) * _MainTint;
			float3 anisoTex = UnpackNormal(tex2D(_AnisoDir, IN.uv_AnisoDir));

			o.AnisoDirection = anisoTex;
			o.Specular = _Specular;
			o.Gloss = _SpecPower;
			o.Albedo = c.rgb;
			o.Alpha = c.a;

		}</span>

这是线性的效果：

全部代码如下：

Shader "Custom/textShader" {
	Properties {
		_MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {}
		_MainTint ("Diffuse Tint", Color) = (1,1,1,1)
		_SpecularColor ("Specular Color", Color) = (1,1,1,1)//高光颜色
		_SpecPower ("Specular Power", Range(0,30)) = 2//高光强度
		_Specular ("Specular Amount", Range(0, 1)) = 0.5
		_AnisoDir ("Anisotropic Direction", 2D) = ""{}//各向异性方向法线贴图
		_AnisoOffset("Anisotropic Offset", Range(-1,1)) = -0.2//_AnisoOffset的作用偏移
	}
	SubShader {
		Tags { "RenderType"="Opaque" }
		LOD 200

			CGPROGRAM
#pragma surface surf Anisotropic
#pragma target 3.0

			sampler2D _MainTex;
		sampler2D _AnisoDir;//各向异性的
		float4 _MainTint;
		float4 _SpecularColor;
		float _AnisoOffset;
		float _Specular;
		float _SpecPower;
		struct SurfaceAnisoOutput
		{
			fixed3 Albedo;//对光源的反射率
			fixed3 Normal;//法线方向
			fixed3 Emission;//自发光
			fixed3 AnisoDirection;//各向异性方向
			half Specular;//高光反射中的指数部分的系数
			fixed Gloss;//高光反射中的强度系数
			fixed Alpha;//透明度
		};


		inline fixed4 LightingAnisotropic (SurfaceAnisoOutput s, fixed3 lightDir, half3 viewDir, fixed atten)
		{
			fixed3 halfVector = normalize(normalize(lightDir) + normalize(viewDir));//normalize()函数把向量转化成单位向量

			float NdotL = saturate(dot(s.Normal, lightDir));

			fixed HdotA = dot(normalize(s.Normal + s.AnisoDirection), halfVector);
			float aniso = max(0, sin(radians((HdotA + _AnisoOffset) * 180f)));//radians()函数将角度值转换为弧度值 

			float spec = saturate(pow(aniso, s.Gloss * 128) * s.Specular);//saturate(x）函数	如果x小于0返回 0;如果x大于1返回1;否则返回x;把x限制在0-1


			fixed4 c;
			c.rgb = ((s.Albedo * _LightColor0.rgb * NdotL) + (_LightColor0.rgb * _SpecularColor.rgb * spec)) * (atten * 2);
			c.a = 1.0;
			return c;

		}

		struct Input {
			float2 uv_MainTex;
			float2 uv_AnisoDir;
		};

		void surf (Input IN, inout SurfaceAnisoOutput o) {
			half4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex) * _MainTint;
			float3 anisoTex = UnpackNormal(tex2D(_AnisoDir, IN.uv_AnisoDir));

			o.AnisoDirection = anisoTex;
			o.Specular = _Specular;
			o.Gloss = _SpecPower;
			o.Albedo = c.rgb;
			o.Alpha = c.a;

		}
		ENDCG
	} 
	FallBack "Diffuse"
}

                                                                                                               ---------  by wolf96

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原文地址：http://blog.csdn.net/wolf96/article/details/41843973