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wingstone

2022/07/23

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数字人相关技术记录

眼球

眼球瞳孔折射

使用视差贴图来计算折射后的贴图采样位置(unreal)

实现方法:首先在tangent空间对view进行折射计算,然后使用raymatching的方式来计算折射后view与高度图相交的位置,使用高度图相交点的uv作为折射后uv采样点;

优点为:使用范围广,对模型及贴图没有过多的要求; 缺点为:视差贴图需要进行大量的高度图采样,需要考虑其性能问题(不过眼球一般所占屏幕范围都比较小,还是可以考虑使用的);

基于模型空间瞳孔的高度来计算折射位置(unity)

实现方法:首先在object空间,对view进行折射计算,随后在object空间根据瞳孔的高度,计算折射后view在瞳孔平面偏移的距离,使用偏移后的点在瞳孔平面的投影来作为uv采样点;

优点为:不需要进行多采样即可完成瞳孔的折射操作,使用眼球在瞳孔平面的投影作为采样的uv,便于进行程序化眼球生成;不需要高度图,使用模型来控制瞳孔的高度; 缺点为:对模型有一点要求,模型的原点必须为瞳孔中心且模型朝向需与shader一致(便于根据高度计算折射偏移量),模型不能进行蒙皮(蒙皮会改变模型本身的原点,从而无法得到正确的瞳孔高度,也无法在瞳孔平面进行正确的投影计算uv),如果有动画需求,可将眼球挂接在骨骼下面,控制骨骼的动画;

reference

  1. Jorge Jimenez
  2. com.unity.demoteam.digital-human.sample
  3. Digital Humans