水体渲染一半的技术节点在于波纹、水体边缘与折射。

波纹笔者现已知的方法有 凹凸纹理贴图、正弦波、FFT这三种，其中最为简单的是纹理贴图只要对其法线进行采样，然后制作UV动画，在制作UV动画的时候，有一个小trick，同一张Normal图可以采样两次，然后分别做主动与扰动。其次是正弦波，正弦波更多的是进行顶点动画，改变定点数据的值来得到，一般的伪代码为 WaveValue = Sin(_Time.y*_Speed+v.vertex.x*_Frequency)*_Amplitude.。期间可以叠加一些常见的sin波或者cos波来进行扰动，他的特点是平滑圆润，适合表达像池塘一样平静的水面。而正弦波的进化版则是Gerstner波，Gerstner波是将水平位置进行挤压，使得波峰变尖，波谷变宽，适合模拟海洋，该公式在《GPU Gems 1》出现过

而FTT海洋则是我接下来要研究的对象。之后会另出一篇文章来详解。

水体边缘检测，也就是海浪。海浪我之前有做过两种，一种是描出水体与山体的接触边缘，利用通道区分海浪与海面，相当于做一个mask然后再mask上进行叠加noise图造成扰动效果。另外一种是用深度检测，直接检测出边缘，类似边缘检测的方法。顺带边缘检测一般有几种方法，最基础的方法是用Sobel算子对屏幕图像进行边缘检测，但这种方法会得到许多不希望得到的边缘线而且挺受光源的影响。还有一种卷积检测的方法是Roberts算子，本质就是计算左上角核右下角的差值，乘上右上角和左下角的插值，作为评估依据。取对角方向的深度或者法线值，比较他们之间的插值，如果超过某个阈值，就认为有一条边。而Sobel检测算子是利用相邻像素之间的差值用梯度表示，梯度的绝对值越大，则越有可能是边缘处。这种方法叫做基于图像处理的轮廓渲染。无论怎么改变算子还是其他的，这种方法的劣势是一些深度和法线变化很小的轮廓无法被检出，其他的算法还有

1.基于观察角度和表面法线的轮廓线渲染；这种方法是用视角方向和表面法线的点乘结果得到轮廓信息。可以在一个PASS中得到渲染结果，但局限性很大。

2.过程式几何轮廓渲染；这种方法的核心是用两个PASS渲染，一个剔除正面渲染背面然后沿着法线向外拓展形成轮廓线，还有一个PASS就正常渲染。

3.基于轮廓边检测的轮廓线渲染，这个方法，我们只需要检查和这条边相邻的两个三角面片是否满足 (n0·v>0)≠(n1·v>0)，n0与n1分别表示两个相邻三角面片的法向，v是从视角到该边上任意一个顶点的方向。这个条件主要是检车两个相邻的三角面片是否一个正面一个背面。我们可以在几何着色器中完成这个操作，缺点是实现复杂，而且会出现动画连贯性的问题，由于逐帧单独提取轮廓，所以在帧与帧之间会出现条约性。

之前所作的海浪则是通过深度图，需要在摄像机开启深度渲染，基本思路是用摄像机距离地形的距离减去摄像机距离平面的距离，取绝对值，越接近0则越可能是边缘。但有些低端设备不支持深度图渲染，所以用的时候要比较慎用。而且在开启深度纹理的时候需要在FallBack设置为Diffuse才能够体现深度。

接下来是折射

WaterDepth=SceneDepth(Eye)-Screen Position