LiliumToonGraph动漫头发着色器教程：3步实现Kajiya-Kay各向异性头发高光
【免费下载链接】LiliumToonGraphUniversalRP Toon Shader with ShaderGraph项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/li/LiliumToonGraph
LiliumToonGraph是一款基于 Unity URP（通用渲染管线）ShaderGraph 构建的开源卡通着色器（Toon Shader）包。本教程面向新手，带你用它的头发着色器图，3 步实现 Kajiya-Kay 各向异性头发高光，无需手写 Shader 代码。无论你正在做动漫风 3D 角色、2.5D 游戏，还是虚拟形象渲染，这份 Unity 动漫头发着色器教程都能让你快速上手。
为什么动漫角色需要"各向异性"头发高光？
真实头发由无数根细长的发丝组成。普通卡通着色器的高光是一个"圆点"（各向同性），而动漫渲染里的高光会顺着发丝方向拉成一条细长亮带，并且能绕过整个头部——这就是各向异性（Anisotropic）高光。
| 对比项 | 各向同性高光 | Kajiya-Kay 各向异性高光 |
|---|---|---|
| 高光形状 | 圆点 | 沿发丝方向的细长亮带 |
| 依赖向量 | 法线 | 切线（Tangent，即发丝方向） |
| 典型效果 | 金属球、塑料 | 动漫头发、毛发 |
Kajiya-Kay 模型用**双高光瓣（Primary + Secondary）**分别模拟光线从发丝正面与背面散射的效果，再通过"切线偏移（Tangent Shift）"让高光自然地弯曲环绕头部。这正是本项目的头发着色器核心。
准备工作：环境要求与获取项目 📌
环境要求（见 package.json 与 README）：
- Unity 2020.2.6f1 或更高版本
- Universal Render Pipeline v10.3.1
获取项目并打开示例场景：
git clone https://gitcode.com/gh_mirrors/li/LiliumToonGraph用 Unity 打开仓库后，推荐先查看两个示例场景：
Assets/Samples/ToonSample.unity：卡通着色器全家桶效果展示Assets/Samples/HairSample.unity：头发着色器专用场景
项目内置了成套的头发贴图素材，位于Assets/Samples/Hair/目录，包括基础灰度图、法线图和 specular 图：
第一步：认识头发着色器的核心节点 🧩
项目的头发着色器图位于Assets/Samples/ShaderGraphs/Stylized Hair.shadergraph，它由三个部分协作完成：
- Stylized Hair.shadergraph—— 主图，负责卡通光照（Toon Lighting）、轮廓线（Outline Transform）与最终输出；
- Stylized Hair Specular.shadersubgraph（
Assets/Samples/SubGraphs/）—— 头发高光子图，内部再调用： - KajiyaKay Anisotropy.shadersubgraph—— 各向异性高光子图，其底层实现是 KajiyaKayAnisotropicDirectSpecular.hlsl 中的
KajiyaKayAnisotropicDirectSpecular函数。
Kajiya-Kay 各向异性高光的算法核心只有几行逻辑：先把切线沿法线方向偏移（ShiftTangent），再按sin(θ)^exponent计算发丝高光强度（StrandSpecular），最后把两个高光瓣的结果相加。
Kajiya-Kay 各向异性高光强依赖法线贴图来描述发丝朝向。项目自带的头发法线图如下：
第二步：Kajiya-Kay 高光管线是如何工作的 ⚙️
在Stylized Hair图中，高光管线的数据流如下（可对照主图节点连线）：
// 简化示意：每个像素的高光计算流程 1. NormalMap / Strip Shift Map → 得到发丝方向（切线 Tangent） 2. KajiyaKayAnisotropicDirectSpecular(Tangent, Normal, Light, View, ...) 3. 高光强度 × Hilight Color（双层颜色分别着色） 4. 高光结果叠加到卡通光照输出上你可以把这条管线理解为一句话："沿着法线贴图里的发丝方向，把高光拉成亮带，再按双层颜色上色。"
F00_000_Hair_00_01.png这类竖条纹灰度图作为Strip Shift Map，用来控制发丝的高光条纹分布；F00_000_Hair_00_nml.png、F00_000_HairBack_00_nml.png作为NormalMap，提供发丝弯曲方向；- 基础颜色则使用普通的角色贴图，例如项目中 Unity-chan 的卡通颜色图集（亮色版）：
第三步：调出漂亮的动漫头发高光 ✨
打开Assets/Samples/Hair/下的预设材质（Stylized Hair Black、Stylized Hair Blue、Stylized Hair Gold、Stylized Hair Toony Black），对照 Inspector 微调以下参数即可：
| 参数 | 作用 | 调参建议 |
|---|---|---|
| 1st / 2nd Layer Hilight Color | 内外两层高光颜色 | 金色/粉色常见于发丝边缘 |
| 1st / 2nd Layer Exponent | 高光瓣的锐度 | 数值越大，亮带越细越锐 |
| 1st / 2nd Layer Shift | 高光瓣的切线偏移量 | 让高光弯曲绕过头部 |
| Tangent Rotation | 切线旋转角度 | 发丝方向不对时用它校正 |
| Hilight ColorMap | 高光颜色贴图 | 用贴图局部控制高光强弱 |
| Strip Shift Map | 发丝条纹分布图 | 条纹断裂、杂乱时更换 |
实用调参口诀：先定双层高光颜色（外亮内暗更有层次）→ 用 Exponent 控制亮带粗细 → 用 Shift 让高光"绕过头顶" → 最后用 Hilight ColorMap 做局部细节。
常见问题 FAQ ❓
- 高光没有出现？优先检查模型是否有切线数据、法线贴图是否接入 NormalMap 槽位——Kajiya-Kay 各向异性高光没有切线方向就无法工作。
- 高光方向不对？调整 Tangent Rotation，或确认法线贴图与模型的 UV 一致。
- 性能注意：该项目当前版本为
0.5.0-preview.5（见 CHANGELOG.md），README 中说明部分实现处理效率一般，建议在正式项目中评估开销后再使用。
小结
通过Stylized Hair着色器图 +KajiyaKay Anisotropy子图 + HLSL 底层函数三层结构，LiliumToonGraph 让新手也能在 ShaderGraph 里零代码实现 Kajiya-Kay 各向异性头发高光：认识节点 → 理解切线驱动的高光管线 → 双层颜色调参，三步即可完成一个有动漫感的头发高光。项目内置的HairSample场景与全套贴图素材，就是现成的调参试验场。
【免费下载链接】LiliumToonGraphUniversalRP Toon Shader with ShaderGraph项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/li/LiliumToonGraph
创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考
