cook-Torrance

Robert L. Cook과 Kenneth E.Torrance에 의해 개발되었으며 Phong이나 BlinnPhong에 비해 에너지 보존법칙(Engery Conservation)과 미세표면이론(MicroFacet)을 도입해 더욱 물리적으로 근사한 라이팅 모델을 구현했다

https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=edgerider&logNo=220517509315

https://github.com/midnightSuyama/BASICxSHADER/blob/master/shaders/Lighting/Cook-Torrance.shader

Shader "BASICxSHADER/Lighting/Cook-Torrance" {   Properties    {     _Albedo ("Albedo", Color) = (1, 1, 1, 1)     _Roughness ("Roughness", Range(0, 1)) = 0.5     _Metallic ("Metallic", Range(0, 1)) = 0.5    }   SubShader {     Pass {       Tags { "LightMode" = "ForwardBase" }       CGPROGRAM       #pragma vertex vert       #pragma fragment frag       #define PI 3.14159265359f       // Properties       uniform fixed4 _LightColor0;       uniform fixed4 _Albedo;       uniform half   _Roughness;       uniform half   _Metallic;       // Vertex Input       struct appdata {         float4 vertex : POSITION;         float3 normal : NORMAL;       };       // Vertex to Fragment       struct v2f {         float4 pos      : SV_POSITION;         float3 normal   : NORMAL;         float4 posWorld : TEXCOORD0;       };       //------------------------------------------------------------------------       // Vertex Shader       //------------------------------------------------------------------------       v2f vert(appdata v) {         v2f o;         o.pos      = UnityObjectToClipPos(v.vertex);         o.normal   = normalize(mul(v.normal, unity_WorldToObject).xyz);         o.posWorld = mul(unity_ObjectToWorld, v.vertex);         return o;       }       //------------------------------------------------------------------------       // Fragment Shader       //------------------------------------------------------------------------       fixed4 frag(v2f i) : SV_Target         {         // Vector         half3 normal   = normalize(i.normal);         half3 lightDir = normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz);         half3 viewDir  = normalize(_WorldSpaceCameraPos.xyz - i.posWorld);         half3 halfDir  = normalize(lightDir + viewDir);         // Dot         half NdotL = saturate(dot(normal, lightDir));         half NdotV = saturate(dot(normal, viewDir));         half NdotH = saturate(dot(normal, halfDir));         half LdotH = saturate(dot(lightDir, halfDir));         half NdotHSqr = NdotH * NdotH;         // Roughness         half roughness    = _Roughness * _Roughness;         half roughnessSqr = roughness * roughness;         // Oren-Nayar         half A = 1.0 - 0.5 * (roughnessSqr / (roughnessSqr + 0.33));         half B = 0.45 * (roughnessSqr / (roughnessSqr + 0.09));         half C = saturate(dot(normalize(viewDir - normal * NdotV), normalize(lightDir - normal * NdotL)));         half angleL = acos(NdotL);         half angleV = acos(NdotV);         half alpha  = max(angleL, angleV);         half beta   = min(angleL, angleV);         fixed3 diffuse = _Albedo.rgb * (A + B * C * sin(alpha) * tan(beta)) * _LightColor0.rgb * NdotL;         // Cook-Torrance         half D = roughnessSqr / (PI * pow(NdotHSqr * (roughnessSqr - 1.0) + 1.0, 2.0));         half k  = roughness * 0.5;         half gl = NdotL / (NdotL * (1.0 - k) + k);         half gv = NdotV / (NdotV * (1.0 - k) + k);         half G = gl * gv;         half F = _Metallic + (1.0 - _Metallic) * pow(1.0 - LdotH, 5.0);         fixed3 specular = saturate((D * G * F) / (4.0 * NdotV)) * PI * _LightColor0.rgb;         // Color         fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.rgb * _Albedo.rgb;         fixed4 color = fixed4(ambient + lerp(diffuse, specular, _Metallic), 1.0);         return color;       }       ENDCG     }   } }

 

https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=edgerider&logNo=220517509315