游戏开发笔记：手机端次时代海水如何实现？

游戏扶持by腾讯游戏学院 2018-08-07

游戏中海水实现后，在商店反响还不错，有人评论说需要增加一个烘焙深度图的工具，想想也有道理，于是就做了一个。原理其实非常简单，就是放一个摄像机照射岛屿，然后用shader将z的值归一化存在贴图中， 然后再将贴图转成png保存。

最重要的部分如下：


非常简单的一个shader，但却非常实用。因为手机上并不支持深度图的直接抓取，所以通过这种方式获取深度图非常适合手机。

而例子我也提供了一个效果对比：



接下来我会写一个运行时烘焙深度图的水，适用任何场景。

先上最终效果：


我开始思考，有没有可能在牺牲部分性能的情况下实现更加贴近pc端表现的海水。

首先，我们要知道目光射入海水的方向：


然后要获得海水的法线：


这里为了让海水有流动的效果，offset随着时间变化，而取法线贴图则是用了xz和z来出里扰动。

有了法线和眼睛视角，就可以根据菲涅尔公式计算点积：


这样就有了初步效果：


然后就是海面的高光，我们打算模拟下光照，如下：


这里我整理下光照的部分，首先我们理解下光照的方向，可以认为应该是负的xyz，这样才像从上面照下来。

于是我把光照设置成-1,-1,0,而计算物体光照原色的时候，利用法线和光照方向的点积，这里要注意，你需要反向一下光照的方向。而计算高光的时候，则是真的用光线的方向了。

这里还有一个非常有意思的点，就是法线里面存的是物体本身的坐标系，我们法线大部分的法线的值都是Z轴朝向的，但水面肯定是朝y轴的才对，所以这里用了一个小技巧，就是把y和z调换。

经过这样的处理，效果变成了这样：


接下来处理海岸的部分，先使用自带的深度图试试：


根据视角看过去的深度，计算出深度差。根据深度差，显示出海岸泡沫的效果。这里有一小技巧，我本来使用depth的时候，发现有泡沫的地方和没有泡沫的地方有很明显的分界线，于是用了两层泡沫，第一层浓，第二层淡，弱化泡沫边界。

效果如下：


接下来就是增加光照和深浅变化的控制，这部分就很简单了：


配了一个血海：


via：游戏扶持by腾讯游戏学院

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