作为一层的彩虹/薄膜干涉积分

Question

我试图将"Belcour，L，& Barla，P. (2017)“论文中描述的薄膜干涉效应(https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01518344/document)整合到我的材料模型中，该模型基于google/film的材料模型(https://google.github.io/filament/Filament.md.html)，是对微面理论的一种实际扩展。

然而，我很难理解将它们加在一起的方法。假设我在给一个像素阴影，直接照明是这样的：

vec3 Fr = specularLobe();   // D * F * V
vec3 Fd = diffuseLobe();    // 1 / PI * diffuseColor

return (Fd + Fr) * light.color * light.attenuation * NoL;

在另一边，间接照明是这样的.

vec3 Fd = diffuseIrradiance() * diffuseColor;
vec3 Fr = specularIrradiance() * DFG();

return (Fd + Fr);

现在，如果我想在基础材料的顶部加上薄膜/彩虹层，那么对于所有的照明，它以什么方式考虑到底层呢？

我一直在研究UE4 (https://polycount.com/discussion/comment/2604578#Comment_2604578)中的这个实现，但是他们似乎把BRDF计算的结果直接输入到材料的“基本颜色”中，我真的不认为这是我想要的，如果我错了，请纠正我……

在统一(https://github.com/Xerxes1138/Iridescence/blob/master/Iridescence.shader)中的另一个实现中，它们似乎分别在IBL和直接照明中考虑到了彩虹，但据我所知，层基并没有被考虑太多。

最后，在文件本身中，作了以下说明：

我们的扩展包括用一个更复杂的项代替经典的菲涅耳反射项F，R代表薄膜层内的所有相互反射，包括建设性的和破坏性的干涉效应。

从这一点我理解，简单地用Airy反射函数代替菲涅耳反射，就可以做到这一点，但是，我不确定哪一种方法是尽可能正确的物理上正确的。

(论文中的原始支持代码可以从：https://hal.inria.fr/hal-01518344v2/file/supplemental-code%20%282%29.zip获得)

谢谢你的帮助！

Answer 1

不幸的是，彩虹模型并不适用于漫射项。Pascal和我只为microfacet模型制作了它(这是镜面术语)。

了解如何将其包含到游戏引擎的一种方法可能是查看联合的HDRP实现。

在Lit.hlsl中，看看如何将彩虹菲涅耳合并到镜面+漫反射反射区中：

https://github.com/Unity-Technologies/ScriptableRenderPipeline/blob/master/com.unity.render-pipelines.high-definition/Runtime/Material/Lit/Lit.hlsl

PreLightData GetPreLightData(float3 V, PositionInputs posInput, inout BSDFData bsdfData) {

    [...]

    if (bsdfData.iridescenceMask > 0.0)
    {
        bsdfData.fresnel0 = lerp(bsdfData.fresnel0, EvalIridescence(topIor, viewAngle, bsdfData.iridescenceThickness, bsdfData.fresnel0), bsdfData.iridescenceMask);
    }
}

请参阅EvalIridescence在BSDF.hlsl中的实现：

https://github.com/Unity-Technologies/ScriptableRenderPipeline/blob/30f1b16c8094ca133c165e56380ebb7ab9e7c0d9/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/BSDF.hlsl

他们所做的是将标准菲涅耳项与基于彩虹掩模值的彩虹项相结合。

我希望这能帮上忙。