汽车喷漆效果的实现

给汽车身体喷漆是一个复杂的过程，车身油漆是昂贵分层形式,往往包含染料层，搪瓷金属箔悬浮层.
由于这些接二连三油漆表面层,展示出了一种复杂的光学交互，使车看起来平滑，光泽。

完整的HLSL像素着色器代码如下：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83

struct PsInput {       float2 Tex : TEXCOORD0;       float3 Tangent : TEXCOORD1;       float3 Binormal : TEXCOORD2;       float3 Normal : TEXCOORD3;       float3 View : TEXCOORD4;       float3 SparkleTex : TEXCOORD5; };   float4 main(PsInput i) : COLOR {       // 取得当前的法线图       float3 vNormal = tex2D( normalMap, i.Tex );       // 缩放和偏移让其在[-1.0, 1.0]区域内:       vNormal = 2.0f * vNormal - 1.0f;         // 获得高频率扰动的法线，通过查询一个噪声图。       float3 vFlakesNormal = tex2D(microflakeNMap, i.SparkleTex);       // 别忘了转换到 [-1.0, 1.0] 区域内:       vFlakesNormal = 2 * vFlakesNormal - 1.0;         // 计算以下公式       // Np1 = ( a * Np + b * N ) / || a * Np + b * N || where a << b       //       float3 vNp1 = microflakePerturbationA * vFlakesNormal + normalPerturbation * vNormal ;         // 计算以下公式       // Np2 = ( c * Np + d * N ) / || c * Np + d * N || where c == d       float3 vNp2 = microflakePerturbation * ( vFlakesNormal + vNormal ) ;         // 因为需要与法线点乘求夹角，所以我们必须将它归一化一下       float3 vView = normalize( View );         // 把表面法线转换好世界空间中来，计算bump map的方法。       float3x3 mTangentToWorld = transpose( float3x3( Tangent, Binormal, Normal ) );       float3 vNormalWorld = normalize( mul( mTangentToWorld, vNormal ));         // 计算夹角余玄       float fNdotV = saturate(dot( vNormalWorld, vView));         // 计算出反射向量       float3 vReflection = 2 * vNormalWorld * fNdotV - vView;         // 我们需要一个gloss值来读环境图，在真实的demo中，反射效果会有轻微的模糊。       float fEnvBias = glossLevel;         // 用反射向量采样环境图。       float4 envMap = texCUBEbias( showroomMap, float4( vReflection, fEnvBias ) );         //乘以亮度值，在a通道中储存 RGBE       envMap.rgb = envMap.rgb * envMap.a;         // 再乘以一个亮度系数       envMap.rgb *= brightnessFactor;         // 将切线空间中的法线变换到世界坐标中来.       float3 vNp1World = normalize( mul( mTangentToWorld, vNp1) );         // 法线和视线点乘,得到斐涅尔系数       float fFresnel1 = saturate( dot( vNp1World, vView ));         // 将第二个法线也同样重切线空间中变换到世界坐标中来.       float3 vNp2World = normalize( mul( mTangentToWorld, vNp2 ));         // 同样的方法得到第二个斐涅尔系数.       float fFresnel2 = saturate( dot( vNp2World, vView ));         // 开始合成所有层了.       // 根据公式三       float fFresnel1Sq = fFresnel1 * fFresnel1;       float4 paintColor = fFresnel1 * paintColor0 +       fFresnel1Sq * paintColorMid +       fFresnel1Sq * fFresnel1Sq * paintColor2 +       pow( fFresnel2, 16 ) * flakeLayerColor;         // 最后与反射的环境贴图合成在一起,形成最终的结果.       float fEnvContribution = 1.0 - 0.5 * fNdotV;       float4 finalColor;       finalColor.a = 1.0;       finalColor.rgb = envMap * fEnvContribution + paintColor;       return finalColor; }

结论
此代码所使用的算法,经验更大于真实的物理属性,所以需要不断得调整常数值,
来使最终得到一个满意的效果.