卡通效果—基于SDF实现的面部阴影

Signed Distance Field（有向距离场）的应用十分广泛，这种方法的思路就是使用距离场记录光照数据，之后在根据光源方向取出对应的阴影形状，它的优势很明显可以完全自定义阴影形态，同时在不同形态之间拥有自然的过渡。

制作方式：

1.帧间插值法

我尝试在PS中绘制8张阴影图，画几个特定角度下阴影的覆盖情况，图片必须连续且后一张必须可以覆盖前一张

然后执行网上一位大佬制作的批处理工具，就能生成下面的最终混合图

可以修改这个批处理工具，如增加图片，修改名称等等

下面是8张阴影图与最终生成结果

如果将这张图拖入ps调节阈值，即可预览效果

2.等高线填充法

使用Clip Studio Paint软件在UV图上绘制等高线，然后修改等高线颜色，最后使用等高线填充工具填充颜色即可

Unity使用方式：

在shader中写入下面的函数

half ApplyFaceShaderMap(half _FaceShadowOffset, half3 light, half _FaceShadowMapPow, Texture2D _FaceShadowMap, sampler sampler_FaceShadowMap, half2 uv)
{
   // 计算光照旋转偏移
   float sinx = sin(_FaceShadowOffset);
   float cosx = cos(_FaceShadowOffset);
   float2x2 rotationOffset = float2x2(cosx, -sinx, sinx, cosx);
    //旋转矩阵中，Y列和Z列的数值，旋转方向                
   float3 Front = unity_ObjectToWorld._12_22_32;
   float3 Right = unity_ObjectToWorld._13_23_33;
   float2 lightDir1 = mul(rotationOffset, light.xz);
   
   //计算xz平面下的光照角度
   float FrontL = dot(normalize(Front.xz), normalize(lightDir1));
   float RightL = dot(normalize(Right.xz), normalize(lightDir1));
   RightL = - (acos(RightL) / PI - 0.5) * 2;

   //左右各采样一次FaceLightMap的阴影数据存于lightData
   float2 lightData = float2(SAMPLE_TEXTURE2D(_FaceShadowMap, sampler_FaceShadowMap, float2(uv.x, uv.y)).r,
   SAMPLE_TEXTURE2D(_FaceShadowMap, sampler_FaceShadowMap, float2(-uv.x, uv.y)).r);

   //修改lightData的变化曲线，使中间大部分变化速度趋于平缓。
   lightData = pow(abs(lightData), _FaceShadowMapPow);

   //根据光照角度判断是否处于背光，使用正向还是反向的lightData。
   float lightAttenuation = step(0, FrontL) * min(step(RightL, lightData.x), step(-RightL, lightData.y));
                    
   half FaceColor = saturate((lightAttenuation));
   return FaceColor;
}