Fresnel-菲涅耳反射

// Upgrade NOTE: replaced '_Object2World' with 'unity_ObjectToWorld'
// Upgrade NOTE: replaced 'mul(UNITY_MATRIX_MVP,*)' with 'UnityObjectToClipPos(*)'

Shader "Unity Shaders Book/Chapter 10/Fresnel" {
    Properties {
        _Color ("Color Tint", Color) = (1, 1, 1, 1)
        _FresnelScale ("Fresnel Scale", Range(0, 1)) = 0.5
        _Cubemap ("Reflection Cubemap", Cube) = "_Skybox" {}
    }
    SubShader {
        Tags { "RenderType"="Opaque" "Queue"="Geometry"}
        
        Pass { 
            Tags { "LightMode"="ForwardBase" }
        
            CGPROGRAM
            
            #pragma multi_compile_fwdbase
            
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
            
            #include "Lighting.cginc"
            #include "AutoLight.cginc"
            
            fixed4 _Color;
            fixed _FresnelScale;
            samplerCUBE _Cubemap;
            
            struct a2v {
                float4 vertex : POSITION;
                float3 normal : NORMAL;
            };
            
            struct v2f {
                float4 pos : SV_POSITION;
                float3 worldPos : TEXCOORD0;
                  fixed3 worldNormal : TEXCOORD1;
                  fixed3 worldViewDir : TEXCOORD2;
                  fixed3 worldRefl : TEXCOORD3;
                  SHADOW_COORDS(4)
            };
            
            v2f vert(a2v v) {
                v2f o;
                o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                
                o.worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);
                
                o.worldPos = mul(unity_ObjectToWorld, v.vertex).xyz;
                
                o.worldViewDir = UnityWorldSpaceViewDir(o.worldPos);
                
                o.worldRefl = reflect(-o.worldViewDir, o.worldNormal);
                
                TRANSFER_SHADOW(o);
                
                return o;
            }
            
            fixed4 frag(v2f i) : SV_Target {
                fixed3 worldNormal = normalize(i.worldNormal);
                fixed3 worldLightDir = normalize(UnityWorldSpaceLightDir(i.worldPos));
                fixed3 worldViewDir = normalize(i.worldViewDir);
                
                fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz;
                
                UNITY_LIGHT_ATTENUATION(atten, i, i.worldPos);
                
                fixed3 reflection = texCUBE(_Cubemap, i.worldRefl).rgb;
                
                fixed fresnel = _FresnelScale + (1 - _FresnelScale) * pow(1 - dot(worldViewDir, worldNormal), 5);
                
                fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb * _Color.rgb * max(0, dot(worldNormal, worldLightDir));
                
                fixed3 color = ambient + lerp(diffuse, reflection, saturate(fresnel)) * atten;
                
                return fixed4(color, 1.0);
            }
            
            ENDCG
        }
    } 
    FallBack "Reflective/VertexLit"
}

取自《Unity Shader 入门精要》

Schlick菲涅耳近似等式： F(V,N) = F0 + (1 - F0) *  power((1 - V·N), 5)

Empricial菲涅耳近似等式： F(V,N) =max(0, min(1,bias + scale * power((1 - V·N), pr) ))