Unreal Engine 4 —— 基于Kajiya-Kay的材质迭代

在先前的博客Unreal Engine 4 —— Kajiya-Kay Shading在UE4中的实现 中过了一遍怎么在UE4中实现Kajiya-Kay Shading，但是这个着色效果还是略显简陋。因此这篇博客是基于Kajiya-Kay Shading对这个材质进行了迭代，力争使其更有表现力。

发丝颜色过渡

在发丝的表现中，有时会出现发根与发梢有着不同的颜色（例如对于比较干燥的头发，往往发根偏黑而发梢偏白）。因此这里输入两个颜色分别代表发根与发梢的颜色、输入过渡高度以及过渡程度的参数，从而实现在两个颜色之间的过渡：

边缘光（Fresnel Effect）

菲涅尔效应在很多地方都有用到，主要用来表现反射材质的高光、特殊状态的表现等。Fresnel Effect主要表现在物体越与视线相切的地方，则值越大，越与视线重合，则值越小（其实Fresnel Effect很好实现，法线与视线的叉乘即可）：

在发丝的表现中，也需要有这种的边缘光表现，唯一不同的是将视线换成光线方向，也就是说光线与物体相切的地方则越亮，否则越暗：

高光噪点

在现实的发丝中，由于很多时候光线在第一层头发反射后，一部分光线会穿过第一层头发，在第二层头发上反射再一次照亮第一层头发。这也就是很多时候会有高光的噪点。

在这个材质里面如果真的要模拟现实的计算，未免计算量太大。因此在这里直接使用噪点图，分别加在两个高光分量上：

高光跟随视线

在Kajiya-Kay Shading中，高光的表现通常是与V向量相关，也就是说只要摄像机位置不动，无论其如何旋转，高光的表现是不会变化的。

我在晚上上街去观察了一些长发女生的头发在路灯下的表现，发现的确也是无论视线盯着哪个地方，高光信息的确是不变的（不敢太凑近看会被打）。

在我与公司的原画美术讨论后，他倒是认为高光信息随着视线改变实际上会更有表现力，因此将对于V向量进行了进一步的处理：

最终能达到这个效果，我个人其实相当满意：

<全文完>