一、PBR的整体流程

从项目的Lit.shader文件进入，可以看到第一个pass即为前向渲染，其中片元着色器中使用到的 UniversalFragmentPBR 函数即为本文主要解析的对象。

UniversalFragmentPBR 函数 主要分为 3 个阶段：数据准备、光照计算、最终颜色叠加。

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1. 数据准备

主要涉及了一些数据的初始化，如 brdfData、clearCoat、shadowMask、ao系数、meshRenderingLayers、MainLight。

2. 数据计算

数据计算分为 间接光 与 直接光 两个环节，间接光使用GI进行计算，直接光为PB计算。

（1）间接光 - GlobalIllumination()

• 漫反射：主要由在inputData初始化阶段通过 采样环境LightMap 或 SH 得到的 bakedGI 提供。
• 镜面反射：使用IBL算法计算。

两个类型的 radiance 计算完毕后，会送进 EnvironmentBRDF() 乘上各自的brdf，相加得到最终的结果。

（2）直接光 - LightingPhysicallyBased()

直接光的漫反射和镜面反射是一样的算法，radiance部分都等于 L * ( n ·l) = lightColor * lightAttenuation * NdotL ，算完之后同理乘上各自的brdf，相加得到最终的结果。不过因为两者的radiance值一样，可以合并同类项，简化公式为 radiance * ( diffuse的brdf + specular的brdf )。

3. 最终颜色叠加

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二、BRDF 解释

现在代码差不多理解完了，但是一直没有解释 什么是brdf。

BRDF（bidirectional reflectance distribution function）：双向反射分布函数 ，用于计算 反射比例 。只要我们知道 光向量 & 视角向量，就能得出眼睛能看到的光线强度。

要理解brdf的公式，就需要先理解微表面的概念，真实世界中看着再光滑的表面放大后也会存在凹凸不平的微表面，因此所有入射光不可能完整地、或者如宏观法线那样准确方向地 再从该点射出，而brdf就是用来描述这个过程中的损耗或偏差的。

1.漫反射

漫反射的brdf等于 albedo/Π。

2. 镜面反射

F (Fresnel) ：菲涅尔项，考虑了高光的反射比例并不是一个常量，会随着光线与表面的角度发生变化；

G (Geometry)：几何遮蔽项，考虑了微表面间的自遮挡与互相遮挡；

D (Distribution)：法线分布函数，考虑了微表面法线在宏观法线的分布密度，也就是真正在方向上允许反射进肉眼方向的微表面占整个表面的比例。

后面的那个公式是将图片中框住的那个部分整体作为一个 V 可见性项 来简化表示。