章鱼烟雾

主要想模拟

幽灵
灵魂
召唤烟雾
角色能量体

这是一个角色特效。特效同学用粒子做烟雾会穿模型，试了用软粒子效果也不好，尤其特定角度旋转就会穿帮。

所以我从shader入手实现这个效果。

先在3DMax中将这个蒙皮mesh复制一份，然后用上这个新shader专门渲染雾气。

核心技术结构

这个Shader由 4 个关键系统组成：

Shell壳层外扩
顶点噪声位移
三层流动噪声混合
溶解 + Fresnel增强

顶点阶段

1️⃣ Shell 外扩结构

v.positionOS.xyz + v.normalOS * _ShellOffset

作用：

沿法线方向膨胀模型
形成“外壳”
让烟漂浮在物体外表面

这是一种经典的：

Shell Rendering 技术

常用于：

毛发
能量罩
幽灵外壳

2️⃣ 噪声驱动位移

float2 dUV = posWS.xz * _DisplaceScale + _Time.y * 0.2;
float displaceNoise = SAMPLE_TEXTURE2D_LOD(...).r;
displaceNoise = displaceNoise * 2 - 1;

特点

使用世界坐标作为UV
时间驱动
remap到 [-1,1]
控制位移强度

最终：

finalOffset = _ShellOffset + displaceNoise * _DisplaceStrength;

效果：

壳层不是均匀膨胀
表面起伏
有呼吸感

片元阶段

1️⃣ 世界空间UV流动

worldUV = float2(i.worldPos.x, i.worldPos.y) * _NoiseScale;

WorldPos做UV 烟雾在世界空间流动，就不用管原始UV了

2️⃣ 三层噪声叠加

n1 = NoiseA (主流动)
n2 = NoiseB (反向流动)
n3 = NoiseC (低频扰动)

混合方式：

smoke = n1 * n2 + n3 * 0.5;

数学意义

噪声	作用
n1	主结构
n2	破坏规则性
n3	增加层次感

乘法 → 产生“块状体积感”

加法 → 细节增强

这是标准的程序化烟雾结构。

3️⃣ 动态溶解系统

threshold = _DissolveBase + sin(time * 2) * 0.05;
dissolve = smoothstep(threshold, threshold + _EdgeWidth, smoke);

特点：

threshold随时间震荡
产生“翻滚边缘”
类似燃烧边界

这是动态阈值溶解，而不是静态cutoff。

4️⃣ Fresnel增强

fresnel = pow(saturate(dot(normalWS, viewDirWS)), _FresnelPower);

作用：

边缘增强
灵体发光边
增加空间感

5️⃣ 最终Alpha

alpha = dissolve * (0.5 + fresnel) * n1 * n2 * n3;

结构分析：

因子	作用
dissolve	控制存在区域
fresnel	边缘增强
n1n2n3	体积噪声

最终：

return float4(col, alpha * mask * _Value);

外壳层
  + 顶点噪声起伏
      + 三层流动烟
          + 动态溶解边界
              + Fresnel增强
                  + 加法混合

在移动端：

5采样略高
但无光照
无Shadow
无复杂分支

属于中等特效成本。

可优化的部分：

合并Noise贴图

可以把：

NoiseA/B/C打包到一张RGB，减少采样次数 → 3 → 1

这个Shader本质是：

Shell + Vertex Noise + Multi-layer Flow Noise + Dynamic Dissolve + Fresnel + Additive

未来拓展方向

可以升级为：

深度淡出（Soft Particle）
基于深度的体积衰减
视差烟雾
屏幕空间扰动
GPU Instancing支持

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THE END

渲染
# Unity3D # 3dsMax

雾气流动效果