我們知道Unity默認的StandardShader用的漫反射是DisneyDiffuse，那么DisneyDiffuse和傳統的Lambert相比究竟有什么不同呢？今天我們就來看一看：

首先Lambert公式就不多說了（n*l）

DisneyDiffuse公式是這樣的：

fd90 = 0.5 + 2*ldoth * ldoth* _Roughness
disneyDiffuse = (1 + (fd90 - 1) * pow5(1 - ndotl)) * (1 + (fd90 - 1) * pow5(1 - ndotv))

首先我們看fd90(漫反射在法線和視線夾角90度的情況下的反射率)是怎么算的：

首先是0.5作為一個基礎值，后面的附加值主要由兩部分構成，一個是ldoth，一個是粗糙度，通過這個公式我們可以看出當光線l和半角向量h的夾角（也就是和視線的夾角）越來越小，反射率會越來越大；同時，如果粗糙度越來越大，反射率也會越來越大。

然后是disneyDiffuse的計算，主要由兩個因子相乘，一個是1 + (fd90 -1)*pow5(1-ndotl),這一項其實就是算正常應該反射的強度1加上反射率超出1的部分和（1-nl）的指數運算，翻譯過來就是如果fd90>1，則隨著ndotl越小，這個因子的值越大。第二個因子也是一樣，只是把nl換成了nv，翻譯過來就是如果fd90>1，則隨著ndotv越小，因子的值越大。

兩個因子合并起來就是當fd90>1時，隨著法線和光線的角度以及法線和視線的角度越來越大，反射率就越來越大。而fd90是根據視線和光線的角度變小而增大，綜上就可以總結出DisneyDiffuse主要考慮了漫反射在當視線和光線角度比較小的時候，粗糙度大的表面會反射到更多的光到視野的現象，隨著光線、視線和法線的夾角趨近90度，該現象就會越來越明顯。

而蘭伯特光照模型是完全沒有考慮到粗糙度對于漫反射的影響，所以具體使用哪種光照模型還是看大家對于效果和效率的一個權衡。

DisneyDiffuse代碼如下：

Shader "Unlit/DisneyDiffuse"
{
    Properties
    {
        _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
        _Roughness("Roughness",Range(0,1)) = 0.5
    }
    SubShader
    {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }
        LOD 100

        Pass
        {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag

            #include "UnityCG.cginc"

            #define PI 3.1415926
            struct appdata
            {
                float4 vertex : POSITION;
                float2 uv : TEXCOORD0;
                float3 normal:NORMAL;
            };

            struct v2f
            {
                float2 uv : TEXCOORD0;
                float4 vertex : SV_POSITION;
                float3 normalWS:TEXCOORD1;
                float3 positionWS:TEXCOORD2;
            };

            sampler2D _MainTex;
            float4 _MainTex_ST;
            float _Roughness;
            v2f vert (appdata v)
            {
                v2f o;
                o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex);
                o.normalWS = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);
                o.positionWS = mul(unity_ObjectToWorld, v.vertex);
                return o;
            }

            float pow5(float a) {
                return a * a * a * a * a;
            }

            fixed4 frag(v2f i) : SV_Target
            {
                float3 worldNormal = normalize(i.normalWS);
                float3 worldViewDir = normalize(UnityWorldSpaceViewDir(i.positionWS));
                float3 lightDir = _WorldSpaceLightPos0.xyz;

                float ndotl = dot(worldNormal, lightDir);
                float halfDir = normalize(lightDir + worldViewDir);
                float ndotv = dot(worldNormal, worldViewDir);
                float ldoth = dot(lightDir, halfDir);

                float fd90 = 0.5 + 2*ldoth * ldoth* _Roughness;
                float disneyDiffuse = (1 + (fd90 - 1) * pow5(1 - ndotl)) * (1 + (fd90 - 1) * pow5(1 - ndotv));
                
                // sample the texture
                fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv)* disneyDiffuse/PI*saturate(ndotl);
                return col;
            }
            ENDCG
        }
    }
}

效果對比如下（上面的球是蘭伯特，下面的球是DisneyDiffuse，其實看起來差別沒多大）：

總結

以上是生活随笔為你收集整理的DisneyDiffuse解析的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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