Unity

有篇著名的论文中提到过，使用了提前生成的素描纹理来实现实时的素描风格渲染，这些纹理组成了一个色调艺术映射，这些纹理笔触逐渐增多，用于模拟不同光照下的漫反射结果，从上到下对应了每张纹理的多级渐远纹理，这些纹理的生成并不是简单的对上一层纹理进行降采样，而是需要保持笔触之间的间隔，以便更真实的模拟素描效果。

尽管游戏渲染一般都是以照相写实主义作为主要目标，但也有许多游戏使用了非真实感渲染（NPR）的方法来渲染游戏画面。非真实感的一个主要目标是，使用一些方法使得画面和某些特殊的绘画风格相似的效果，例如卡通、水彩风格等。

面积光其实就是一个长方形光线，是所有几何形体中最易计算的一类面积，这个例子中，面积光和线光源最大的不同是，面积光把空间分成了更多的区域。如果不考虑光源法线，一个长方形的面积光会把空间分成9个区域，共4种类型的照明条件。因此，对于面积光的计算，主要就是确定点落在了这9个区域内的哪一个区域，并使用相应的照明条件计算点的光照。

面积光是具有形体的一类光源，不像点光源和平行光这类完全抽象化，没有形体的光源。面积光适用于表达柔和的自然光，如通过灯发出的光具有明显的几何形体光源。unity实现了面积光，但仅用于灯光烘焙，而在实时渲染中仍然无法使用面积光。

在模拟真实水面过程中，我们往往也会使用噪声纹理。此时噪声纹理通常会用做一个高度图，以不断修改水面的法线方向。为了模拟水不断流动的效果，我们会使用和时间相关的变量来对噪声纹理进行采样，当得到法线信息后，在进行正常的反射+折射计算，得到最后的水面波动效果。

很多时候向规则的事物里添加一些“杂乱无章”的效果往往会有意想不到的效果，这些效果的来源就是造成，我们会学习使用噪声来模拟各种看似“神奇”的特效。

本文将给出一些如何规范shader代码的建议。我们一般使用Cg/HLSL来编写shader代码，有三种数据类型，.float、half和fixed。这些精度将决定计算结果的数值范围。

一开始我们在渲染中使用纹理是为了定义一个物体的颜色，但后来发现纹理可以用于存储任何表面属性。一种常见用法就是使用渐变纹理来控制漫反射光照的结果。在计算漫反射光照时，我们都是使用表面法线和光照方向的点积结果与材质的反射率相乘得到表面的漫反射光照。有时我们需要更加灵活的控制光照结果。

纹理的另一种常见的应用就是凹凸映射。凹凸映射的目的是使用一张纹理来修改模型表面的法线，以便为模型提供更多的细节。这种方法不会真的改变模型的顶点位置，只是让模型看起来好像是“凹凸不平”的，但可以从模型的轮廓看出“破绽”。