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第6.1章：光照模型详解光照模型是计算机图形学中的核心概念，它决定了物体表面如何与光线交互产生视觉效果。本章将深入讲解经典光照模型的数学原理和实现方法。 🎯 学习目标通过本章学习，你将掌握： 光照计算的基本理�?- Phong光照模型的原理与实现 Blinn-Phong改进算法 环境光、漫反射、镜面反射的详细计算 在Cocos Creator中实现自定义光照模型 💡 光照基础理论光线与表面的交互当光线照射到物体表面时，会发生以下几种现象： 1// 光照计算的基本组�?vec3 finalColor = ambientLight + diffuseLight + specularLight; **反射（Reflection�?*：光线按照入射角等于反射角的规律反射 **折射（Refraction�?*：光线进入物体内部并改变传播方向 **吸收（Absorption�?*：部分光能被物体吸收转化为热�?4. **散射（Scattering�?*：光线在物体内部发生多次反射 光照计算的数学基础光照计算涉及几个重要的向量： 12345// 关键向量定义vec3 N = nor ...

第6.2章：PBR光照模型深入基于物理的渲染（Physically Based Rendering, PBR）是现代实时渲染的标准，它基于物理原理来模拟光线与物体表面的交互，能够在各种光照条件下提供一致且真实的渲染效果。 🎯 学习目标通过本章学习，你将掌握： PBR的基础物理原理 Cook-Torrance BRDF模型的数学实�?- 金属度与粗糙度工作流 IBL（Image-Based Lighting）环境光�?- 在Cocos Creator中实现完整的PBR材质 🌟 PBR基础理论什么是PBRPBR基于以下核心原理�? 能量守恒：反射光不能超过入射�?2. **菲涅尔反�?*：所有表面都有菲涅尔效应 **微表面理�?*：表面由无数微小镜面组成 12345678910111213// PBR的基本方�?vec3 Lo = (kD * albedo / PI + kS * D * G * F / (4.0 * NdotV * NdotL)) * radiance * NdotL;// 其中�?// kD = 漫反射系�? kS = 镜面反射系数// D = 分布函数 ...

�?.3章：自定义光照函�?在掌握了经典光照模型和PBR理论后，我们需要学习如何创建自定义光照函数来实现特殊的视觉效果。本章将深入探讨光照函数的数学基础，并实现各种高级光照效果�? 🎯 学习目标通过本章学习，你将掌握： 光照函数的数学理论基础 自定义BRDF模型的实现方�?- 子表面散射（SSS）的原理与实�?- 各向异性反射的计算技�?- 特殊材质效果（丝绸、毛发、皮肤等）的实现 📐 光照函数数学基础BRDF的基本形�?双向反射分布函数的通用形式�? 123456// BRDF基本方程// fr(wi, wo) = 反射�?入射光的比例vec3 BRDF(vec3 lightDir, vec3 viewDir, vec3 normal, MaterialProperties material) { // lightDir: 入射光方�? // viewDir: 视线方向 // normal: 表面法向�? // material: 材质属�? return diffuse + specular;} 能量守恒原理任何B ...

第6.4章：材质数据结构深入理解材质数据在GPU内存中的组织方式对于优化着色器性能至关重要。本章将详细讲解Surface材质输入参数、GPU内存布局优化以及材质数据的最佳实践。 🎯 学习目标通过本章学习，你将掌握： Surface材质输入参数的完整结构 GPU内存布局和对齐规则 UBO（Uniform Buffer Object）的优化技巧 材质数据的批处理和实例化 性能优化的最佳实践 📊 Surface材质输入结构SurfaceIn标准输入12345678910111213141516171819202122232425// Surface Shader标准输入结构struct SurfaceIn { // 顶点位置信息 vec3 worldPos; // 世界空间位置 vec3 viewPos; // 视图空间位置 vec4 clipPos; // 裁剪空间位置 vec2 screenPos; // 屏幕空间位置 // 纹理坐标 vec2 uv; ...

第7.1章：宏定义系统宏定义系统是Cocos Shader的强大特性之一，它允许开发者通过条件编译、参数化配置和代码生成来创建灵活且高效的着色器。本章将深入探讨宏系统的各种用法和最佳实践。 🎯 学习目标通过本章学习，你将掌握： Cocos Shader宏系统的工作原理 条件编译的各种使用场景 宏参数与动态配置技巧 性能优化中的宏应用 大型项目中的宏管理策略 💡 宏系统基础宏定义的基本语法123456789101112// 基本宏定义#define MACRO_NAME value// 函数式宏定义#define MACRO_FUNCTION(x, y) ((x) + (y))// 条件宏定义#ifdef CONDITION #define MACRO_VALUE 1#else #define MACRO_VALUE 0#endif Cocos Creator中的宏系统12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243444546474849505152535 ...

第7.2章：函数重映射技巧函数重映射是Cocos Shader的强大扩展机制，它允许开发者重新定义内置函数的行为，创建自定义的函数实现，以及构建灵活的函数调用系统。本章将深入探讨函数重映射的原理、实现方法和应用场景。 🎯 学习目标通过本章学习，你将掌握： 函数重映射的工作原理和应用场景 自定义函数的注册和调用机制 内置函数的重写和扩展技巧 动态函数替换的实现方法 函数重映射在大型项目中的架构设计 💡 函数重映射基础基本概念函数重映射允许我们： 重定义内置函数：修改Cocos Creator内置函数的行为 创建函数别名：为复杂函数创建简化的调用接口 实现函数重载：根据不同条件选择不同的函数实现 模块化设计：将复杂功能分解为可重用的函数模块123456789101112131415// 基本的函数重映射示例// 原始函数定义vec3 calculateLighting_Original(vec3 normal, vec3 lightDir, vec3 viewDir) { // 标准光照计算 return vec3(1.0);}// 重映射函数 ...

第7.3章：可替换内置函数Cocos Creator提供了丰富的内置函数来处理各种渲染任务，但有时我们需要根据特定需求重写这些函数。本章将深入探讨如何安全地替换内置函数，扩展系统功能，并避免潜在的兼容性问题。 🎯 学习目标通过本章学习，你将掌握： Cocos Creator内置函数的分类和作用 内置函数的重写机制和安全实践 常用内置函数的自定义实现 函数重写的性能考虑和优化技巧 大型项目中的函数替换管理策略 💡 内置函数概览Cocos Creator主要内置函数分类12345678910111213141516171819202122232425// 1. 变换矩阵相关uniform mat4 cc_matWorld; // 世界变换矩阵uniform mat4 cc_matWorldIT; // 世界变换逆转置矩阵uniform mat4 cc_matView; // 视图矩阵uniform mat4 cc_matProj; // 投影矩阵uniform mat4 cc_matViewProj; ...

第2.1章：YAML配置详解CCEffect是Cocos Shader系统的核心配置部分，采用YAML语法定义着色器的渲染技术、通道和属性。本章将深入讲解CCEffect配置的各个方面，帮你掌握着色器配置的精髓。 🎯 学习目标通过本章学习，你将掌握： CCEffect配置的基本语法和结构 渲染技术（techniques）的配置方法 渲染通道（passes）的详细设置 材质属性（properties）的定义规则 渲染状态和混合模式的配置 💡 CCEffect基本结构整体架构CCEffect采用层次化的配置结构，从上到下分为：技术→通道→程序 12345678910CCEffect: techniques: # 渲染技术数组 - name: opaque # 技术名称 passes: # 渲染通道数组 - vert: vs-main # 顶点着色器 frag: fs-main # 片元着色器 properties: # 材质属性 # 属 ...

第3.1章：创建和使用着色器本章将手把手教你如何在Cocos Creator中创建自定义着色器，从最基础的步骤开始，到完整的着色器应用。通过实际操作，你将掌握着色器开发的完整流程。 🎯 学习目标通过本章学习，你将掌握： 在Cocos Creator中创建Effect文件的方法 编写基础的顶点和片元着色器 创建和配置材质 将着色器应用到游戏对象上 调试和测试着色器效果 着色器的版本管理和优化 🛠️ 环境准备开发工具要求 Cocos Creator: 3.8.x 版本 VSCode: 建议安装Cocos Effect扩展 图片编辑工具: Photoshop/GIMP（制作测试纹理） 项目设置确保项目已正确配置： 1234// 项目设置检查- 渲染管线：Built-in Forward- 图形API：根据目标平台选择- Shader版本：300 es（推荐） 📁 第一步：创建着色器文件1.1 在资源管理器中创建 选择目录：在assets目录下创建shaders文件夹 右键菜单：选择”创建 → Effect” 命名文件：输入MyFirstShader.effect ...

第4.1章：内置着色器概览Cocos Creator提供了丰富的内置着色器，覆盖了从基础渲染到高级PBR的各种需求。了解这些内置着色器的特性和使用场景，有助于快速选择合适的渲染方案，也为自定义着色器开发提供参考。 🎯 学习目标通过本章学习，你将掌握： Cocos Creator内置着色器的完整分类 各类着色器的特性和适用场景 着色器参数配置和优化技巧 如何选择合适的着色器类型 内置着色器的扩展和自定义方法 📋 内置着色器分类整体架构123456789101112131415161718192021222324252627graph TD A[内置着色器] --> B[基础着色器] A --> C[PBR着色器] A --> D[2D着色器] A --> E[特效着色器] A --> F[UI着色器] B --> B1[builtin-unlit] B --> B2[builtin-sprite] B --> B3[builtin-terrain] C --& ...