08_颜色锐化处理

颜色锐化处理

获取遮蔽信息

pixelNDotL，含贴图法线发兰伯特拥有很多细节 NDotL，顶点法线的兰伯特非常光滑细节较少

NDotL - pixelNDotL，两者相减可以得到物体的凹凸信息，那么用1减去这个值就可以得到一个遮罩的遮蔽信息occlusion

遮蔽信息调整

1 - (NDotL - pixelNDotL) 当前遮蔽信息还是不够强烈所以先乘上3在用1减去，这样增强效果，这里乘以几都可以，可以随意调整，以效果为主,最后进行钳制防止有小于零的值 saturate((1 - 3 * (NDotL - pixelNDotL))) occlusion的杂色太多了，所以整体提亮2倍，去除一些杂色，只保留较小的信息，这里乘几同样也是经验值类的，自己随意调整以效果为准 (saturate((1 - 3 * (NDotL - pixelNDotL))) * 2 这里进行了occlusion乘上他的平方根，这样写不太好理解作用，它等价于pow(occlusion，1.5)。那么pow的作用就增加对比度，亮度更亮暗的更暗，最后在钳制防止超过1 最后计算获得一个颜色衰减值，兰伯特的值是-1~1，这里使用半兰伯特0~1和遮罩系数进行计算是为了保留教暗地方的依旧有颜色衰减值，我们默认使用的是兰伯特光照，所以这里进行混合，使用0.5也就是均匀混合。这样就得到了一个颜色的衰减值，注意这里说的衰减值是作用于Gamma矫正也就是颜色变化，而不是仅仅亮度变化，这里叫做颜色Gamma矫正衰减系数应该比较合适

Gamma矫正

颜色钳制

有了颜色Gamma矫正衰减系数，然后知道Gamma矫正的值后，就可以对颜色进行Gamma矫正了，但在这之前需要钳制颜色亮度，因为Gamma其实本质可以理解为Pow(Color，gamma)，对于大于1的进行Pow会导致变得非常亮 这里函数内部对颜色各个分量取得最大值，如果大于1，就将整个颜色除以这个值进行压暗，保证颜色不变的情况下降低明度，钳制到1以下

计算颜色亮度和gamma值

这里Luminance()函数是根据权重计算颜色的灰度（亮度）值。最终通过灰度值来控制Gmma值基数，使用颜色Gamma矫正衰减系数混合，这里这个乘 0.2875和加1.4375的操作也属于经验值，并不是固定的，以效果为准

Luminance()函数在UnityCG.cginc中 Unity的颜色权重宏定义 Luminance()函数原型 默认的SRGB权重 现在有了Gama值后，现在就进行颜色的Gamma矫正了。直接使用pow即可，钳制一下不要等于0了，根据效果来调整强度，使用兰伯特控制，亮的部分就使用Gamma，暗的地方就减小Gamma强使用GammaHalf 完整代码

 //颜色调整
float3 gammaColor = matCapColor;
{
    float pixelNDotL = dot(pixelNormalWS, lightDirectionWS);
    float NDotL = dot(normalWS, lightDirectionWS); 
    float occlusion = saturate(1 - 3 * (NDotL - pixelNDotL)) * 2;
    occlusion *= sqrt(occlusion);
    //occlusion = pow(occlusion, 1.5);
    occlusion = min(1, occlusion);
	//颜色Gamma矫正衰减系数
	float attenuation = lerp((pixelNDotL * 0.5 + 0.5) * occlusion, saturate(pixelNDotL), 0.5);
    //钳制亮度
    float3 matCapColorClamped = ClampColorMax(matCapColor);
    //颜色转单一亮度
    float luminance = Luminance(matCapColor);
    //计算gamma值
    float gamma = lerp(luminance * 0.2875 + 1.4375, 1, attenuation);
    //颜色进行Gamma
    float3 matCapColorGamma = pow(max(1e-5, matCapColorClamped), gamma); 
    //Gamma效果削弱
    float3 matCapColorGammaHalf = lerp(matCapColor, matCapColorGamma, 0.5);
    //均衡Gamma效果
    gammaColor = lerp(matCapColorGammaHalf, matCapColorGamma, saturate(NDotL));
}
 

当前效果

左边是无处理，右边是映射了的 可以看出处理过之后颜色变化更明显了