前言 ????

????這期我們還是跟著官方的視頻學(xué)習(xí)Unity里關(guān)于Shader Graph的內(nèi)容，這期是這個(gè)系列的第五講：Unity Shader Graph 節(jié)點(diǎn)解析（五）Normal Vector, Tangent Vector, Bitangent Vector

????上一期提到切線空間中的三個(gè)向量，法線、切線和副切線向量。這期我們具體研究一下。

????Shader Graph為我們提供了一個(gè)接口訪問模型在四個(gè)不同坐標(biāo)空間下的法線、切線和副切線向量。

????根據(jù)上一期我們的內(nèi)容來(lái)看，切線空間中，垂直于物體表面的法線和物體上的切線都是直接從模型上獲取到的向量，副切線則是通過(guò)這兩個(gè)向量的差積計(jì)算出來(lái)的，實(shí)際上并不存在于模型中。由此可以看出，這三個(gè)節(jié)點(diǎn)相對(duì)來(lái)說(shuō)聯(lián)系比較緊密，所以之后提到的部分案例很難具體說(shuō)明是用哪個(gè)空間下節(jié)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算的。

????而它們?cè)诰€性空間下最常見的引用就是法線貼圖了。能夠兼顧效率的同時(shí)，讓低模保持足夠豐富的細(xì)節(jié)。

????法線向量是一個(gè)-1到1區(qū)間的三維向量，但由于我們常用的貼圖都是0到1區(qū)間的，故法線貼圖上的數(shù)據(jù)就需要使用到上圖中的公式轉(zhuǎn)變換以符合到這個(gè)區(qū)間。而模型空間和世界空間下的法線有更多的顏色是因?yàn)樗鼈儍?chǔ)存了整個(gè)空間下的法線信息，而切線空間只儲(chǔ)存于表面相關(guān)的法線信息。?

????從上圖中我們可以很明顯的區(qū)別，模型在世界空間和模型空間下的差異。

????使用世界空間下的法線向量，可以讓我們根據(jù)模型表面的方向來(lái)制作遮罩。圖中使用了Y方向的世界空間法線向量來(lái)輸入遮罩，表明這個(gè)效果僅影響面片朝上的模型表面。可以被應(yīng)用到像是積雪等局部效果中。

????我們還可以使用自定義光照節(jié)點(diǎn)配合法線向量實(shí)現(xiàn)多種多樣的自定義光照。比如圖中，我們使用自定義的Get Main Light節(jié)點(diǎn)可以計(jì)算出自己想要的光照效果，不過(guò)這里需要注意的是，目前僅有LWRP支持Custom Lighting，感興趣的同學(xué)可以移步至官方github研究。

????之前我們研究過(guò)Tri-Planar效果通常會(huì)有需要旋轉(zhuǎn)貼圖的需求，因?yàn)樗举|(zhì)上是對(duì)坐標(biāo)空間下的XYX進(jìn)行投射，所以在計(jì)算Tri-Planar節(jié)點(diǎn)時(shí)，除了需要計(jì)算物體在模型空間和世界空間下的坐標(biāo)，也需要對(duì)模型在模型空間和世界空間下的Normal和Tangent進(jìn)行矯正計(jì)算，保證每個(gè)軸向上的貼圖在進(jìn)行旋轉(zhuǎn)后還能保證正確的光照效果。

????視角空間下最常見的案例就是一些后期處理的效果，比如SSAO，因?yàn)檫@些效果，一般會(huì)用到對(duì)應(yīng)的視角空間下的向量進(jìn)行計(jì)算，包括Viewed Space的法線、切線和副切線等等。

????????在計(jì)算各向異性的高光時(shí)，我們需要使用到Half方向和切線方向的點(diǎn)積進(jìn)行計(jì)算，此外，由于涉及到光照計(jì)算，Normal節(jié)點(diǎn)也會(huì)發(fā)揮很大的作用。