临时标题 -- 卡通渲染？

关于二次元，我最初认为赛璐璐才是正统，现在感觉细节更丰富的基于物理的卡渲更加好看，所以，基础效果这里就是对粗糙度金属度的调整。

这里我直接放在了材质连连看里，直接调整BaseColor的结果，这样只有主光源可以对粗糙度金属度造成影响，点光源不参与。并且对于这一部分我并没有做的太复杂，只是进行一些NoL,NoV的计算，连金属的MatCap都没有加，这样的效果我觉得是足够了的(也许以后还会进行调整？)。

卡渲的灵魂，二值化的阴影(如下光学核心的阴影图例)

在UE中，要修改阴影就要在DeferredLight阶段计算光照的时候把想要的结果算好，这里我是计算NoL然后与SurfaceShadow进行混合，再将结果对Ramp图进行采样。

if (GBuffer.ShadingModelID == SHADINGMODELID_TOONSKIN)
{
	float NPRShadow = dot(N, L) * 0.5f + 0.5f;
	//NPRShadow = lerp(NPRShadow * SurfaceShadow, SurfaceShadow, SurfaceShadow);
	NPRShadow *= SurfaceShadow * TrickHairShadow;
	float3 RampColor = Texture2DSampleLevel(View.ToonRampTexture, View.ToonRampSampler, float2(NPRShadow, RampIndex), 0);
	ToonDiffuseColor = RampColor;
}
LightAccumulator_AddSplit(LightAccumulator, Lighting.Diffuse, Lighting.Specular, Lighting.Diffuse, ToonDiffuseColor * MaskedLightColor, bNeedsSeparateSubsurfaceLightAccumulation);

• 关于自阴影

可以在计算surfaceShadow的时候将自阴影关掉，以获得更干净的阴影表现

if (GBuffer.ShadingModelID == SHADINGMODELID_TOONSKIN || GBuffer.ShadingModelID == SHADINGMODELID_TOONFACE )
{
	LightAttenuation.z = lerp(LightAttenuation.z, 1.0f, GBuffer.CustomData.b);
}

• 阴影中的死黑区域

在ue中如果一个阴影区域的值小于等于0，那这一部分是不会进行光照计算的，所以采样ramp的时候会发现有一块区域比ramp的暗部还要黑，这个时候就需要在surfaceShadow的计算中把最小值设置为0.001

if (ShadingModelID == SHADINGMODELID_TOONSKIN || ShadingModelID == SHADINGMODELID_TOONFACE)
{
	LightAttenuation = max(LightAttenuation, 0.001f);
}

• 关于脸部阴影

目前，我还是用的SDF来计算脸部阴影，本来想用SDF烘焙一张法线图来做脸部阴影的(前段时间在知乎发现的新方法)，但是发现问题很多，传统SDF左右各采样一次的问题依然存在，法线图也没法仅仅传入一张就完美解决，也还是需要对脸部做单独的阴影计算。

在ue中，要计算SDF的脸部阴影，同样需要在DeferredLight中计算，而为了在外部选择不同的面部SDF图，就需要先在材质中采样，然后传入GBuffer中。

• 头发对脸/皮肤的投影

关于头发的投影，通过屏幕空间头发的剪影进行偏移，偏移后的区域当做阴影来计算就好了。所以只需要在GBuffer中将头发区分出来就可以了。

• 眼睛

关于眼睛，少前的贴图画的很好，这里直接把两张贴图放上去效果就已经很好了。眼球能有凹凸的感觉我认为就可以了。

• 眉毛

二次元的眉毛是可以穿透头发的，待制作，不过这一点我觉得可有可无，之后看情况补一下吧。

-.-

• 头发

头发我没有用各向异性高光，直接叠加一个画的高光上去(为什么poposha这里没有，因为她没高光mask，我也懒狗了不想再专门做一个各向异性上去了)。等以后解禁了再补一下别的头发高光图。

描边我认为最重要的是把区域划分好，至于描边的算法，知乎上各式各样的都有，我这里只做了最简单的处理，计算周围八个像素的区域，然后平均一下进行计算，我想要的是一种“圆润”的效果，并且这样平均计算之后，发尖的部分也是可以得到很好的效果的。

目前的描边我是放在了后处理中，本想也放在DeferredLight阶段，这样灯光的颜色也可以影响到描边的颜色，但是加了描边之后发现描边不需要太明显，淡淡的存在就可以提升二次元的感觉，修改颜色也很难注意到，并且边缘光也可以将描边晕染，因此描边染不染色就有点无足轻重了。

对于边缘光，我是直接添加在了灯光上，根据当前视角与灯光方向添加边缘光，仅在侧面和背面会产生边缘光，正面打的光不会存在。

tips：点光源的方向问题，LightData中存的点光源方向是点光源的旋转方向，如果要计算发射状的点光源方向则需要用光源位置-PixelPos重新计算一下光照方向

float4 RimLight(FDeferredLightData LightData, FGBufferData GBuffer, float3 CameraVector, float SurfaceShadow, float3 WorldPos)
{
	CameraVector *= -1.0f;
	float3 LightDir = LightData.Direction;
	///点光源方向
	if (LightData.bRadialLight)
	{
		LightDir = normalize(LightData.TranslatedWorldPosition - WorldPos);
	}
	float4 RimColor = float4(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);

	if (GBuffer.ShadingModelID == SHADINGMODELID_TOONSKIN || GBuffer.ShadingModelID == SHADINGMODELID_TOONFACE)
	{
		float NoV = 1.0f - abs(dot(GBuffer.WorldNormal, CameraVector));
		float RimLightMask = smoothstep(LightData.RimLightWidth, 1.0f, NoV);

		float CameraDirValue =saturate(0.75f - Pow2(dot(LightDir, CameraVector) * 0.5f + 0.5f));
		float LightDirValue = saturate(1.0f - (dot(LightDir, GBuffer.WorldNormal) * 0.5f + 0.5f) - LightData.RimLightOffset);
		RimLightMask *= LightDirValue * LightData.RimLightIntensity * CameraDirValue * lerp(0.5f, 1.0f, SurfaceShadow);

		RimColor = float4(LightData.RimLightColor * RimLightMask, 1.0f);
	}

	return RimColor;
}

• 补充： 屏幕空间的边缘光

(菲涅尔的边缘光局限性还是太大了，稍远一些就会变得要么看不到要么效果不好，增加一个基于深度的等宽边缘光

--图例之后再补

Bloom与LightShaft

在不开体积雾的情况下，似乎只有面片的效果更好了

待续，找到其他方法了再补吧()

为什么写了这篇文章，主要还是想做个视频，复刻一下GBC的live 。因此，第一步就是先把卡渲的效果做好，翻看了一下之前的东西，当时的做法很不成熟，效果也实在不是很理想，所以正好在UE5上重做一下，而关于光影的内容也是我之前不曾做过的，也正是这次的重点。

整场live复刻起来工作量实在有些难度，先从一帧开始吧。

(这个灯阵好麻烦啊，正式做的时候再细调吧，面片的LightShaft的质感还是不够，要做成上图这样还需要晕染一下)