标准着色器

Unity 标准着色器是一个内置着色器，具有非常全面的功能。它可以用于渲染『真实世界』的对象，例如，石头、木材、玻璃、塑料和金属，并支持各种各样的着色器类型和组合。通过使用或不使用材质编辑器中的各种纹理插槽和参数，可以很容易地启动或禁用其功能。

标准着色器还包括一个称为 物理着色器（Physically Based Shading，PBS） 的高级光照模型。物理着色器以模拟真实世界的方式模拟材质和光照之间的相互作用。物理着色器最近才在实时图形中变为可能。最适合物理着色器的场景是，光照和材质需要直观并真实地共存时。

物理着色器背后的目标是，在不同光照条件下，以用户友好的方式，实现一致、可信的视觉效果。它模拟了光照在真实世界中的行为，并且不需要使用其他特殊模型（不管特殊模型是否可以运行）。为此，物理着色器遵循物理学法则，包括能量守恒（对象反射的光永远不会超过接收的光）、菲涅尔反射（所有表面在掠射角时反射更多的光），和表面如何闭合自身（几何术语）。

标准着色器的设计考虑了硬表面（也成为『建筑材料』），可以处理大多数真实世界的材料，如石头、玻璃、陶瓷、黄铜或橡胶。它甚至还可以处理非硬材料，如皮肤、头发和衣服。

在所有模型上使用标准着色器渲染的场景

通过标准着色器，大量的着色器类型（例如，漫反射、镜面、凹凸镜面、反射）被合并为单个着色器，并应用于所有材质类型。这么做的好处是，在场景的所有区域都使用同样的光照计算，从而为使用标准着色器的所有模型提供真实、一直、可信的光照和阴影分布。

术语

在谈论 Unity 的物理着色器时，有许多概念非常有用。包括：

• 能量守恒 —— 这是一个物理概念，确保对象反射的光不会超过接收的光。材质越接近镜面，散射的光越少；表面越光滑，反射的光越强，反射的光束越小。

在表面每个点处渲染的光与从环境接收的光的数量相等。粗糙表面的细微颗粒受到来自更大区域的光的影响。越平滑的表面，反射的光越越强，反射的光束越小。点 A 将光从光源反射到摄像机。点 B 从天空的环境光获得蓝色色调。点 C 接收环境光，并反射来自周围地面的光。

• 高动态范围图像（High Dynamic Range，HDR） — 通常指 0 - 1 范围之外的光。例如，太阳光的亮度比蓝天高 10 倍。相关的深入讨论，请参阅 Unity 手册的 HDR 页。

一个使用高动态范围图像的场景。从车窗反射的太阳光比场景中的其他对象明亮的多，因为它已经用 HDR 处理过。