几种sss 总结 | 刘耀宇的博客

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cheap sss

这个效果正面是没有的只在背面有呈现就是背面的一种边缘光效果所以就是

pow（ normalize（ dot（v，一个反向的虚拟光源）），次方数） * scale

负的 N和L中间的向量就是自己定义的一盏灯要normalize，那么怎么表示呢？

（N*一个数字+L) 这样性能好原理就是平行四边形法则

lerp（N,-L，插值数字）这样直观

最后的公式就是：

反向虚拟光 = lerp（N,-L，插值数字）；

sss = pow（ normalize（ dot（v，一个反向的虚拟光源）），次方数） * scale

这个消耗很小就是了就是没有肯定效果差也没有厚薄的差别

（背光扰动 + 扩散） * 厚度系数

背光 + 扰动

本质上就是要实现个一个假背光在正面我们只要一个简单的兰伯特 dot（N,L）就可以了

但是在背面我们要考虑 V,N,l 三个

dot（V，一个虚拟的背部光源）

找个背部光源一般用 -（L+N）

即 dot（v ， -（L + 一个系数*N））

（注意这个L+N 可以不用normalize 当然从理论上是需要的但是其实结果效果影响不大加个normalize 影响性能）

这个系数主要是为了控制这个明暗的强度

加背光扩散

其实就是对上面结果再加一个pow

float 背光扰动 = saturate（dot（v ， -（L + 一个系数*N）））；

float 背光加扩散 = pow（背光扰动， e） * s；

效果增强：局部厚度

物理正确方法

其实就是加一个厚度图的scale 就行了

但是光的传播是有指数衰减效应的所以要exp

厚度scale = exp（-贴图读取的厚度 * attenuation材质的衰减系数）

问题一：为什么是贴图读取的厚度要负号？

因为：遵循物理规则厚度越大衰减越大系数要越小

比如当exp（0） =1 exp（-2）=0.135

某管线用的正向散射和反向散射的融合

这算是移动端工业级了，但是把。怎么说呢，还是要考虑性能因素。

使用的是也是一个比较便宜的算法。

只模拟次表面散射最关键的两个视觉特征：

InScatter：捕捉 “直射穿透的集中高亮”（比如光线正对视线时的亮斑）；

BackScatter：捕捉 “内部散射的柔和发光”（比如侧光下的均匀透光）。

通过厚度统一控制两者的强度，再用lerp让它们根据视角自动切换主导权。

我们来看具体算法：

数据准备：

half3 SubsurfaceColor = GBuffer.CustomData.rgb;

float Opacity = GBuffer.CustomData.a；

float3 H = normalize（V+L）；

正向散射InScatter：

half InScatter = pow(saturate(dot(L, -V)), 12.0) * lerp(3.0, 0.1f, Opacity);

首先：

dot(L, -V)：判断 “光线是否正对视线

之后再pow 缩小范围

再乘以厚度系数，这里是 lerp(3.0, 0.1f, Opacity); 这很明显是比较经验的

可能的改进？

如果把厚度系数改成 = 基础值 * exp(-厚度 * 衰减系数)。也许是一种改进方向

但是重点是衰减系数了。还需要给不同的材质不一样的衰减系数。那么还需要一个专门的通道。。。。干。

反向散射BackScatter

模拟 “内部散射的柔和光”（核心是 “均匀性”）

公式链：

NormalContribution = saturate(Context.NoH * Opacity + 1.0 - Opacity)

BackScatter = NormalContribution * INV_PI / 2.0h * GBuffer.GBufferAO

先看NormalContribution：

NoH就是bphone高光用的，描述的都是 “法线是否朝向光源与视线的中间方向”，方向越一致，值越大；

当Opacity为1的时候，即比较厚的时候，呈现的视线随动效果应该和bphone是一样的

当Opacity趋近0的时候，即非常薄的时候，NormalContribution趋近为数值1。那么光照不依赖法线

和高光的不同：

高光会对Noh进行高次pow。而这里接下会✖ INV_PI / 2.0h 乘以 GBuffer.GBufferAO

表现的会非常柔和。

为什么要✖ INV_PI / 2.0h ？

因为：

INV_PI是 1/π，用于漫反射能量守恒（次表面散射本质是 “体积漫反射”，需遵循能量守恒）；

除以 2.0 是经验性衰减，避免 BackScatter 强度过高，与 InScatter 失衡。

融合

最终颜色 =

lerp(BackScatter, 1.0h, InScatter) * SubsurfaceColor * PI

lerp(BackScatter, 1.0h, InScatter)：让两种散射 “无缝过渡”

lerp(a, b, t)的逻辑：当t（InScatter）小时，结果接近a（BackScatter 的柔和光）；当t大时，结果接近b（1.0，最大强度）。

为什么用 1.0h？

当 InScatter 很强（直射穿透明显），说明此时是 “强光穿透” 场景（如手电筒直射），需要忽略柔和的 BackScatter，让颜色直接 “满强度输出”（模拟 “过曝” 的透光感），避免两种效果叠加导致过亮。能量控制：lerp确保结果始终≤1.0，避免能量溢出（符合 “能量守恒” 的简化）。

乘以SubsurfaceColor * PI：赋予颜色并提升亮度

SubsurfaceColor：给散射光染上材质特有的颜色（如皮肤的红色、玉石的绿色）；

乘以PI：抵消之前INV_PI的衰减（INV_PI * PI = 1），让最终亮度回到视觉舒适的范围（经验性调整，避免颜色过暗）