我不是Shader帝，雖然知道Shader怎么寫(xiě)，但一直沒(méi)仔細(xì)研究過(guò)。最近蛋疼至極，研究了下RenderMonkey，于是抽著幾個(gè)看著比較有趣的效果做了一下。
先前的模型貼花http://www.shnenglu.com/Leaf/archive/2011/01/07/138093.html
和CUBE MAP http://www.shnenglu.com/Leaf/archive/2011/01/07/138106.html
就是此次蛋疼期的產(chǎn)物之一。
還是先圍觀，上圖再說(shuō)
本次要蛋疼的是折射和反射。
反射和折射通常用于增加場(chǎng)景真實(shí)感。由于其代價(jià)昂貴（通常是要將場(chǎng)景多渲染兩次為代價(jià)）。因此在實(shí)際的游戲開(kāi)發(fā)中，都省著用。而此次演示的水的反射和折射并未進(jìn)行場(chǎng)景渲染，只做了以下幾點(diǎn)工作。
１、渲染天空球。
２、渲染一個(gè)水面，并用CUBEMAP對(duì)其進(jìn)行映射，映射時(shí)紋理坐標(biāo)采用投影方式，并附帶擾動(dòng)。（擾動(dòng)用的是一個(gè)立方體紋理）
附加說(shuō)明：此次是對(duì)RenderMonkey 1.82里的Reflections Refractions例子里的Ocean進(jìn)行改造。 原本Ocean里只做了反射，我強(qiáng)加上了折射。
關(guān)于折射，有一個(gè)哥們的資料解釋得挺好的。鏈接如下
http://www.zwqxin.com/archives/shaderglsl/review-reflect-and-refract.html
下面是Vertex Shader代碼。以及其解釋
float4x4 view_proj_matrix;//: register(c0);
float4 scale;//: register(c5);
float4 view_position;
struct VS_OUTPUT {
float4 Pos: POSITION;
float3 pos: TEXCOORD0;
float3 normal: TEXCOORD1;
float3 vVec: TEXCOORD2;
};
VS_OUTPUT main(float4 Pos: POSITION, float3 normal: NORMAL){
VS_OUTPUT Out;
// Get some size on the water
Pos.xy *= 1000; //由于RenderMonkey里的OceanSurface.3ds比較小，這里進(jìn)行了強(qiáng)制縮放，若是其它模型，則可以屏蔽掉這兩條語(yǔ)句
Pos.z = Pos.z -30;
Out.Pos = mul(Pos,view_proj_matrix);
Out.pos = Pos.xyz * scale;
Out.vVec = Pos - view_position;//視線(xiàn)方向 注意：是世界空間。
Out.normal = normal;
return Out;
}
float waveSpeed: register(c2); //水波速度 0.3
float noiseSpeed: register(c3);//躁聲速度 0.26
float fadeBias: register(c4);//退化矯正 0.3
float fadeExp: register(c5); //退化幕 6.08
float time_0_X: register(c0);//時(shí)間
float4 waterColor: register(c1);//水面顏色
float4 scale: register(c6);//縮放， 其w分量存放著折射系數(shù)
sampler Noise: register(s0);//3D躁聲圖
sampler skyBox: register(s1);//CUBE MAP 天空盒
float4 main(float3 pos: TEXCOORD0, float3 normal: TEXCOORD1, float3 vVec: TEXCOORD2) : COLOR {
//這兩條語(yǔ)句是對(duì)其進(jìn)行偏移，使訪(fǎng)問(wèn)紋理坐標(biāo)的時(shí)候，產(chǎn)生流動(dòng)和擾動(dòng)效果
pos.x += waveSpeed * time_0_X;
pos.z += noiseSpeed * time_0_X;
float4 noisy = tex3D(Noise, pos); //對(duì)躁聲紋理進(jìn)行采樣
// Signed noise
float3 bump = 2 * noisy - 1; //由于采樣同來(lái)的躁聲紋理每個(gè)分量的值是 [0,1] 對(duì)此將其規(guī)范化到[-1.0,1.0]
bump.xy *= 0.15;//縮放一定值。
// Make sure the normal always points upwards
///法向量矯正，使其永遠(yuǎn)向上。注：在這里，XY與Ocean平面平行，Z為向上
bump.z = 0.8 * abs(bump.z) + 0.2;
// Offset the surface normal with the bump
//偏移法向量
bump = normalize(normal + bump);
// Find the reflection vector
//計(jì)算反射和折射
float3 reflVec = reflect(vVec, bump);
float3 refrac = refract(normalize(vVec),normalize(bump),scale.w);
//根據(jù)反射和折射方向訪(fǎng)問(wèn)CUBE MAP
float4 refl = texCUBE(skyBox, reflVec.yzx);
float4 wa = texCUBE(skyBox, refrac.yzx);
wa = wa*0.5+waterColor*0.5;
//下面是fresnel效果計(jì)算，就是用于計(jì)算折射和反射圖之間的插值因子的。詳情請(qǐng)仔細(xì)GOOGLE
//這就是上面那個(gè)老兄的Ratio = f + (1 - f) (1 - InVec • norm)fresnelPower 公式
//圖１中，n1 = 1.0 n2 = 1.3
float f = 0.0170132325;
float lrp =f+(1-f)*(1 - dot(-normalize(vVec), bump));
// Interpolate between the water color and reflection
return lerp(wa, refl, saturate(fadeBias + pow(lrp, fadeExp)));
}
圖１
本文并未解釋任何事情，僅是將上面那個(gè)鏈接指向的文章內(nèi)容翻版為水面實(shí)現(xiàn)。此實(shí)現(xiàn)僅作為探索目的，無(wú)任何實(shí)用價(jià)值（除非你只想演示水）。
若要用此方案作實(shí)時(shí)的水面渲染，則需要將場(chǎng)景渲染到一個(gè)CUBEMAP上（就算你降到CUBEMAP每秒更新２次，代價(jià)也是比較大的，并且不能保證實(shí)時(shí)感）。
而其中的擾動(dòng)紋理，以及所給的相關(guān)因子均需要手動(dòng)調(diào)整到一個(gè)合適的值。