一 概览
本文讲解了写实头发效果的原理，Shader的具体实现，以及部分注意事项。
社会你坤哥，人怂话不多，先上Demo： Anisotropic Hair
二 原理
1 面片模型
配合基本颜色贴图来模拟发丝的效果。
2 基本贴图
3 高光走向
Kajiya-Kay模型：利用切线（tangent）方向来计算高光强度。
4 两层高光
Marschner模型：两层高光，并为第二层高光添加噪点。
三 Shader实现
1 Diffuse Lighting
fixed4 albedo = tex2D(_MainTex, i.uv);
half3 diffuseColor = albedo.rgb * _MainColor.rgb;
2 两层高光
//获取头发高光
fixed StrandSpecular ( fixed3 T, fixed3 V, fixed3 L, fixed exponent)
{
fixed3 H = normalize(L + V);
fixed dotTH = dot(T, H);
fixed sinTH = sqrt(1 - dotTH * dotTH);
fixed dirAtten = smoothstep(-1, 0, dotTH);
return dirAtten * pow(sinTH, exponent);
}
//沿着法线方向调整Tangent方向
fixed3 ShiftTangent ( fixed3 T, fixed3 N, fixed shift)
{
return normalize(T + shift * N);
}
fixed3 spec = tex2D(_AnisoDir, i.uv).rgb;
//计算切线方向的偏移度
half shiftTex = spec.g;
half3 t1 = ShiftTangent(worldBinormal, worldNormal, _PrimaryShift + shiftTex);
half3 t2 = ShiftTangent(worldBinormal, worldNormal, _SecondaryShift + shiftTex);
//计算高光强度
half3 spec1 = StrandSpecular(t1, worldViewDir, worldLightDir, _SpecularMultiplier)* _SpecularColor;
half3 spec2 = StrandSpecular(t2, worldViewDir, worldLightDir, _SpecularMultiplier2)* _SpecularColor2;
3 结合起来
fixed4 finalColor = 0;
finalColor.rgb = diffuseColor + spec1 * _Specular;//第一层高光
finalColor.rgb += spec2 * _SpecularColor2 * spec.b * _Specular;//第二层高光，spec.b用于添加噪点
finalColor.rgb *= _LightColor0.rgb;//受灯光影响
finalColor.a += albedo.a;
四 注意事项
1 半透明渲染次序错乱
头发挽起来的部位出现在了前面：
通过添加一个写入深度的Pass可解决此问题：
Pass
{
ZWrite On //写入深度，被遮挡的像素将不能通过深度测试
ColorMask 0 //不输出颜色
}
2 半透穿透
但随之而来却产生了另外一个问题：下层头发被剔除之后，上层头发直接和背景色进行了混合
除了调整贴图alpha值之外，还可在通过在新添加的Pass中添加一个基本的颜色来解决此问题：
half4 finalColor = half4(0, 0, 0, albedo.a);
finalColor.rgb += (albedo.rgb * _MainColor.rgb) * _LightColor0.rgb;
return finalColor;
3 高光方向
为确保头发的高光走向为沿着发根到发尖，需要设置模型的轴向为Y轴朝上（和Unity一致）
同时UV方向也要和模型方向一致
