Unity PBR轮子（1）SimpleLit tajourney

本文是为了方便讲解PBR过程中的一些问题造的一个轮子，加深理解，毕竟实践才是最好的。

首先我们先构建类似URP一样自己的customLitData,用于在Fragment中渲染光照

    CustomLitData customLitData;
    InitializeCustomLitData(input,customLitData);

    CustomSurfacedata customSurfaceData;
    InitializeCustomSurfaceData(input,customSurfaceData);

在customLitData中，我们需要得到V、T、B、N相关的信息，用于后面的Vector等相关计算ScreenUV用于SSAO计算，不加也没关系，毕竟这只是一个simpleLit。

    customLitData.positionWS = input.positionWS;
    customLitData.V = GetWorldSpaceNormalizeViewDir(input.positionWS);
    customLitData.N = normalize(input.normalWS);
    customLitData.T = normalize(input.tangentWS.xyz);
    customLitData.B = normalize(cross(customLitData.N,customLitData.T) * input.tangentWS.w);    
    customLitData.ScreenUV = GetNormalizedScreenSpaceUV(input.positionCS);

在customSurfaceData，我们需要处理albedo、alpha、roughness、normal等信息，用于后面处理光照。

处理完各类信息后，我们需要计算光照:

albedo:

specular:

customSurfaceData.specular = lerp(float3(0.04,0.04,0.04),albedo,customSurfaceData.metallic);

roughness:

customSurfaceData.roughness = max(customSurfaceData.roughness,0.001f);

如果我们在URP中开启了SSAO，我们还要把这部分添加上

 #if defined(_SCREEN_SPACE_OCCLUSION)
   AmbientOcclusionFactor aoFactor = GetScreenSpaceAmbientOcclusion(customLitData.ScreenUV);
   customSurfaceData.occlusion = min(customSurfaceData.occlusion,aoFactor.indirectAmbientOcclusion);
 #endif

然后计算直接光照:

对应的BRDF，这部分我借鉴的UE5中的实现：

Diffuse:用lambert：

return DiffuseColor * (1 / PI);

D项,用UE5的GGX（大家可自行对比下Unity的GGX）：

Unity URP GGX（实际上和UE5一样，但是比较繁琐）：

V项：

    float Vis_Implicit()
    {
        return 0.25;
    }

F项：

    float3 F_None( float3 SpecularColor )
    {
        return SpecularColor;
    }

Specular:

float3 specularTerm = ((D * Vis) * F) * NoL * lightColor * shadow;

添加对点光源的支持：

对于移动端，URP提供了一个特别版本的D、V、F，移动端也可以采用这套拟合后的方案

由于这套SimpleLit方案漫反射采用了lambert（lambert无光的地方就是一片死黑），没有考虑间接光，所以和URP的效果肯定不一样。下一章写StandardLit,会重点讲一下间接光该如何写。