2.6　折射纹理制作

在一些大型3D游戏中经常会看到场景中漂亮的水面，水面材质有比较高端的表现，可以对周围环境进行光影折射，透过这种折射材质能看到背面物体形状发生扭曲。如图2-98所示，现在有越来越多的技能特效也利用这种扭曲可视环境的特性，表现技能巨大威力使周围空间发生扭曲。

在这一节，将接触并解析折射材质，将它应用到案例制作中。如图2-99所示是一个最基础的折射连接方式，它可以应用在所有的实体模型中。

这种形态是最为常用的一种表达式连接方式，利用这种最简单的连接方式可以轻松制作出示例中的效果。如图2-100所示，我们发现材质面板上很多输入节点都变成了灰色，这些输入节点被停用了，只启用了几个输入节点，原因是在材质的属性中，把混合模式（Blend Mode）修改成了Translucent（透明）类型，光影模式（Shading Model）修改为Unlit（无光）类型，最后勾选Two Sided（材质双面显示）。

如图2-101所示是基础折射材质的制作，使用了一张带有红黄二色纹理的Texture Sample表达式，将表达式的Alpha节点连接到Lerp表达式的Alpha节点。

为什么在这个案例中要将Texture Sample贴图纹理的Alpha通道提出来连接，而不像之前案例中使用RGB混合通道呢？制作用于折射效果的纹理，只需要黑白二色与单通道就可以了。

案例中使用的贴图纹理是带有Alpha通道的TGA贴图，所以可以将Alpha通道提取出来进行连接，如果是一张不带Alpha通道的JPG或者BMP纹理，应该如何去处理它呢？

如图2-102所示，如果纹理贴图没有Alpha通道，可以使用纹理表达式的任意通道连接一个去色（Desaturation）表达式把纹理变成黑白，再连接到Lerp表达式。

案例中的Lerp表达式属性如图2-103所示，Const Alpha属性有连接其他表达式，所以已经变为灰色不可编辑状态，Const A与Const B数值分别修改为1和1.5，A与B两个数值之间的间隔越大，折射率就越高。读者可以自己试试数值设置为1和3，1和5，1和10等，观察数值间隔大小不同会出现什么样的效果。

如图2-104所示，在材质Opacity输入处添加了一个一维常量（Constant，快捷键1），材质自发光（Emissive Color）节点放空缺省。在折射材质中，可以不对材质的基础颜色进行定义，但是不能不给材质的透明通道连接输入数据，即使只是图例中0.01的输入参数，也可以让材质正常显示。毕竟折射扭曲后是要看到物体背后的效果，物体不透明是看不到背后扭曲效果的。如果材质的Opacity节点不连接输入数据，材质就会变得漆黑一片什么都看不到了。

再来做一个进阶示例，了解了折射效果基础的表达式应用，在上一节的基础之上做一些细节完善。

如图2-105所示，这个示例中给球体添加了一个蓝色高亮边缘发光，球体内部空间有变化的扭曲纹理。我们来解析这个新示例中的材质结构，如图2-106所示。

首先来解析材质的自发光（Emissive Color）部分，如图2-107所示，用到的表达式有四个：三维矢量、菲涅耳、线性插值与幂。这里的三维矢量是用来调整颜色与亮度，R、G、B通道分别赋值1、5、30，意义是1倍的红色，5倍的绿色与30倍的蓝色。三维矢量连接到Lerp表达式B输入节点，使Lerp的A输入节点数值默认为0，Fresnel表达式连接Lerp的Alpha节点。把Lerp表达式的结果连接到Power表达式，提升边缘蓝色的亮度。最后连接Power表达式到材质自发光通道。

接下来处理透明通道（Opacity）。如图2-108所示，新建一个Lerp表达式，B节点连接一个数值为0.1的一维常量，A节点保持数值0，使Lerp的输出数值在0～0.1融合，把Fresnel连接到新Lerp表达式的Alpha节点，把Lerp表达式的结果连接到材质Opacity透明通道。

最后在材质编辑窗口加入折射效果。上个示例中解析了简单的纹理折射材质制作，这里需要让这部分纹理动起来。如图2-109所示，给Texture Sample纹理表达式连接TexCoord与Panner两个表达式，TexCoord属性中将纹理划分为3×3的图案，也就是U坐标系和V坐标系参数中数值分别设置为3，在Panner坐标平移表达式的属性中，仍然是将Y轴以0.5的速度进行滚动，把Panner连接到Texture Sample表达式UVs节点。纹理表达式的Alpha通道连接到Lerp表达式Alpha节点，最后连接Lerp到材质Refraction折射通道。

思考题：综合运用前几章节所学知识点来解释图2-109各材质表达式之间的联系、功能与最后的输出效果。