目录
这个系列主要分为三个部分：
1.头发的渲染
2.皮肤的渲染
3.眼睛的渲染
每个分为2个文章，第一篇讲基础理论，第二篇讲实际操作，最后的工程文件分别是Shader代码和Shader图表两种形式。
本次是写实头发的各向异性表达——Kajiya-Kay光照模型。
正文
01观察
在游戏内，出于性能的考虑。引擎不会做到和DCC软件使用离线渲染器渲染出来一样的毛发效果，如Maya的XGen这种质感。这时候我们就有了替代方案，即：使用头发。这就涉及到了如何去表达头发的质感问题。
毛发的各异
螺纹不锈钢的各异
02分析
我们先从美术角度分析一下头发：
我们可以看到头发上的高光和传统的球体的高光不一样，头发的高光更近似一个不规则的条状（如果放置在一个平面上）。
而且条状的上下似乎有一定的渐变规律，暗-亮-暗。金属器皿上的高光波纹近似。我们着重介绍头发的理论基础。
上图圈1的区域是亮的，圈2是暗色，这里我们从观察可以得出头发的高光形状与明暗的变化。如果观察的仔细的话，可以回忆一下，生活中，看到姑娘的头发，会跟随看的方向和光产生偏移，以及透光性（散射）。
03总结
从美术角度总结一下：
1.需要用面片做出好看的头发模型。
2.头发想要好看必须要有一个这种形状的高光，并且有明暗过度。
3.能受到灯光的影响，表达出她的透气感。
我们再从程序的角度分析一下头发：
找案例，RenderDoc截帧，Profile，FrameDebug，review源码，一气呵成（哈哈，开个玩笑）
04Kajiya-Kay光照模型理解
定义：Kajiya-Kay模型是制作头发各项异性的核心部分，是指利用切线方向来计算高光强度。
什么是切线？
这里我们要回到模型本身的概念去了，我们都知道，模型是有法线（Normal）的，一般情况下垂直于当前平面的那根线，我们称之为法线。表示方法为N
当然，有正反之分，如果说你的模型进了引擎不显示或者不全，光照有问题，检查一下是不是法线反了。
WIKI内的定义：三维平面的法线是垂直于该平面的三维向量。曲面在某点P处的法线为垂直于该点切平面的向量。
如上图：
切线（Tangent）是垂直于法线的一条向量，由于垂直于法线的向量有无数条，所以切线最终规定为由UV坐标来决定朝向。我们记为T‘
副切线（Bitangent）有时也被叫作副法线(Binormal)。同时垂直于由法线与切线的向量，所以可以由法线与切线的叉积计算得出。记为B‘。
在Unity的源码中，有这样一段：
（注：worldBinormal就是我们要的副切线，这里写做了副法线）
可以看出利用cross（叉积）来得出向量，然后再乘上tangentSign得到最终确定方向的副切线。所以说副切线的方向主要是由tangentSign来决定的，而tangentSign是由v.tangent.w*unity_WorldTransformParams.w计算得出的。
这里的法线切线副切线的基础内容，在知乎的Taecg的一片文章介绍的非常详细了。我这里只是拾人牙慧简单捋一遍。
05回归到公式理解
T，即为上文讲到的切线。但是这里是副切线，H是什么呢？H是光入射方向L和视口方向V的中间向量，通常也称之为半角向量（Half），半角向量被广泛用于各类光照模型如Blinn—Phong。
为什么会有这个H呢？我们来回想一下Blinn-Phong的光照模型和示意图：
Blinn-Phong和Ponng的区别就在于多了一个H
当视线正好与反射向量对齐时，半程向量就会与法线完美契合。所以当观察者视线越接近于原本反射光线的方向时，镜面高光就会越强。
获取半程向量的方法很简单，只需要将光线的方向向量和观察向量加到一起，并将结果归一化(Normalize)就可以了。
在引入半向量H之后，我们现在应该就不会再看到Phong光照中高光断层的情况了。下面两个图片展示的是两种方法在镜面光分量为0.5时的对比：
除此之外Blinn-Phong就没什么好说的了，Blinn-Phong与Phong唯一的区别就是，Blinn-Phong测量的是法线与半程向量之间的夹角，而Phong测量的是观察方向与反射向量间的夹角。
绕了一堆，不就是Blinn—Phong高光的计算公式么！
我们知道了这两个数值，回到公式，我们再看一下，是不是了然了？
哦！就是副切线和LightingDir+ViewDir的和，然后点积，然后平方，然后用1减去这个值后再开方！最后想要到这个效果我们再平方。
06实践光照模型
我们用Graph复原一下逻辑，验证一下想法！
Graph逻辑图
这个高光模型我们给到一个球上观察，OK，基本的环状效果已经有了，剩下的就是加入