ShaderGraph中的镜面反射和折射效果

# 1. 什么是ShaderGraph

## 简介ShaderGraph技术
ShaderGraph是一种可视化的着色器编辑器，用于创建和编辑实时渲染效果的图形化工具。它提供了一种直观的方式来创建复杂的着色器，无需编写繁琐的代码。通过将节点连接在一起，开发者可以轻松地定制和调整不同的渲染效果，以实现更高质量的图形效果。

ShaderGraph技术的优势在于其易用性和快速迭代性。使用ShaderGraph，无论是初学者还是经验丰富的开发者，都可以更快速地构建和修改渲染效果，从而提高工作效率。此外，ShaderGraph还通过可视化的方式展示了着色器的整个流程，使开发者更容易理解和调试渲染效果。

## 理解ShaderGraph的优势和用途
ShaderGraph技术的主要优势之一是其可视化的特性。通过在编辑器中拖放和连接节点，我们可以直观地调整着色器的参数和输出效果，无需手动编写代码。这大大降低了创建和调整着色器的难度，尤其对于没有专业编程背景的艺术家来说更加友好。

此外，ShaderGraph还具备高度可定制性的特点。开发者可以根据自己的需求，自由地组合节点和调整参数，创建出独特而复杂的渲染效果。无论是实现真实感的材质、镜面反射、折射效果，还是其他复杂的渲染功能，都可以通过ShaderGraph来实现。

总的来说，ShaderGraph技术是一个强大的工具，可以帮助开发者快速创建、定制和调整渲染效果。无论是用于游戏开发、VR/AR应用还是其他实时渲染领域，ShaderGraph都可以提供便利的解决方案。在接下来的章节中，我们将逐步介绍如何使用ShaderGraph实现不同的渲染效果。

# 2. 镜面反射效果

### 镜面反射原理解析
镜面反射是指光线从一个光滑的表面反射，按照与法线的角度相等且在反射平面上的入射角度与反射角度相等的规律。镜面反射在图形学和计算机图形学中被广泛应用于模拟光照效果和创建真实感材质。

### 在ShaderGraph中创建基本的镜面反射效果
在ShaderGraph中创建镜面反射效果需要以下步骤：

1. 创建一个新的ShaderGraph，在Unity编辑器中选择菜单栏的 `Create -> Shader -> PBR Graph`。
2. 打开创建的ShaderGraph，可以看到默认的节点视图。
3. 在节点视图中，右键点击空白处，选择 `Create Node -> Input -> Normal`，创建节点用于输入法线信息。
4. 连接输入节点的输出到 `Master` 节点的 `Normal` 输入。
5. 右键点击空白处，选择 `Create Node -> Procedural -> Gloss`，创建一个反射控制节点。
6. 连接反射控制节点的 `Gloss` 输出到 `Master` 节点的 `Metallic` 输入。
7. 右键点击空白处，选择 `Create Node -> Procedural -> Reflection`，创建一个反射节点。
8. 连接反射节点的 `Reflection` 输出到 `Master` 节点的 `Base Color` 输入。

### 添加高光和反射透明度控制
要添加高光和反射透明度控制，需要进行以下步骤：

1. 在节点视图中，右键点击空白处，选择 `Create Node -> Procedural -> Specular`，创建一个高光节点。
2. 连接高光节点的 `Specular` 输出到 `Master` 节点的 `Normal` 输入。
3. 右键点击空白处，选择 `Create Node -> Procedural -> Metallic`，创建一个反射透明度节点。
4. 连接反射透明度节点的 `Metallic` 输出到 `Master` 节点的 `Metallic` 输入。

以上是在ShaderGraph中创建基本的镜面反射效果的步骤。根据具体需求，可以使用不同的节点和参数来调整和定制效果。完成之后，将ShaderGraph应用到材质球上，即可在场景中观察到镜面反射效果的表现。

// 示例代码
void Start()
{
    Material material = new Material(Shader.Find("ShaderName"));
    renderer.material = material;
}

通过以上步骤，我们可以在Unity中创建基本的镜面反射效果，并通过自定义节点和参数来调整和优化效果。

# 3. 折射效果

在本章中，我们将学习如何在ShaderGraph中创建基本的折射效果。我们先来了解一下折射的原理。

#### 折射原理解析

折射是光线从一种介质中传播到另一种介质时发生的现象。当光线从一种介质进入另一种介质时，光线的传播速度发生变化，从而导致光线的折射角度发生变化。折射角度的变化可以通过折射率（Refraction Index）来描述，不同的介质具有不同的折射率。

#### 在ShaderGraph中创建基本的折射效果

在ShaderGraph中创建折射效果需要使用到折射节点。下面是一个简单的折射效果的ShaderGraph示例:

// 设置输入参数
float4 vert(appdata_full v)
{
    float4 pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex);
    return pos;
}

void surf(Input IN, inout SurfaceOutputStandard o)
{
    // 计算折射向量
    float3 refraction = refract(IN.viewDir, IN.worldNormal, IN.refractionStrength);
    // 结果颜色
    float4 resultColor = tex2D(_MainTex, IN.uv);
    // 设置折射颜色
    o.Albedo = resultColor.rgb;
    // 设置折射强度
    o.Metallic = resultColor.a;
    // 设置折射透明度
    o.Alpha = IN.refractionAlpha;
}

在上面的示例中，我们首先定义了一个顶点着色器，用于将顶点位置转换为屏幕空间坐标。然后，在表面着色器中，我们使用`refract`函数计算折射向量，其中`IN.viewDir`是视点到表面点的向量，`IN.worldNormal`是表面点的法线向量，`IN.refractionStrength`是折射强度。最后，我们将折射的颜色、强度和透明度分别赋值给输出结构体`o`的相应属性。

#### 调整折射的强度和折射率

要调整折射效果的强度，您可以改变折射向量的强度值。较大的强度值会使折射效果更明显，而较小的值则会减弱折射效果。您可以根据实际需求进行调整。

折射率是描述介质光线传播速度变化的量。不同的材质具有不同的折射率。要调整折射率，您可以使用`IN.refractionI