在unity中，shader以vf形式运行，很难获得mesh本身的体积，但是我们依然可以用一些经验公式模拟出次表面散射，做出如玉石等效果。先上核心算法：
inline float3 SSS(float3 lightDir, float3 viewDir, float3 normal, float thickness, float3 lightColor){float3 H = normalize(lightDir + normal * _Distortion);float VdotH = pow(saturate(dot(viewDir, -H) + 0.5), _Power) * _Scale;return lightColor * VdotH * thickness * _SSColor.rgb;}所有的传入向量都要统一坐标轴且归一化（这里用的是世界坐标系），因为需要用到光照的属性，所以只能在forward pass中计算。这里H代表灯光与法线之和，Distortion决定物体透射效果受法线的影响程度。
VdotH与普通的高光运算相仿，只是需要反转法线，使其在背面受到影响。剩下的就是thickness了，thickness比较有趣，如果不使用自己编写的离线渲染工具，很难制造出表现表面厚度的贴图，而离线渲染难度又非常高，这里有两个方法，如果是一块石头玉石等表面不平滑的物体，可以反转遮挡贴图来模拟次表面效果，如果是人体表皮等特殊物体，可以让画师在PS中手动描绘，如头发，耳朵等部位涂浅色，将其他不透光的部位涂深色。
然后是光照衰减的运算，因为显示次表面透光效果的面在光的背面，所以一定会受到自身的阴影，而我们又不能因此关闭掉renderer的cast shadow，否则物体没有投影会显得非常诡异，所以这里采用了自定义的光照衰减计算，对正面的PBR采用有阴影计算，对背面的透射效果采用无阴影计算，将AutoLight.cginc中的宏定义修改一下并copy到shader中即可：
#ifdef POINT#define UNITY_LIGHT_ATTENUATION(destName, destNoShadow, input, worldPos) \? ? unityShadowCoord3 lightCoord = mul(unity_WorldToLight, unityShadowCoord4(worldPos, 1)).xyz; \? ? fixed shadow = UNITY_SHADOW_ATTENUATION(input, worldPos); \? ? fixed destNoShadow = tex2D(_LightTexture0, dot(lightCoord, lightCoord).rr).UNITY_ATTEN_CHANNEL; \? ? fixed destName = destNoShadow * shadow;#endif#ifdef SPOT#define UNITY_LIGHT_ATTENUATION(destName, destNoShadow, input, worldPos) \? ? unityShadowCoord4 lightCoord = mul(unity_WorldToLight, unityShadowCoord4(worldPos, 1)); \? ? fixed shadow = UNITY_SHADOW_ATTENUATION(input, worldPos); \? ? fixed destNoShadow = (lightCoord.z > 0) * UnitySpotCookie(lightCoord) * UnitySpotAttenuate(lightCoord.xyz);\? ? fixed destName = shadow * destNoShadow;#endif#ifdef DIRECTIONAL? ? #define UNITY_LIGHT_ATTENUATION(destName,destNoShadow, input, worldPos) fixed destName = UNITY_SHADOW_ATTENUATION(input, worldPos); fixed destNoShadow = 1;#endif#ifdef POINT_COOKIE#define UNITY_LIGHT_ATTENUATION(destName,destNoShadow, input, worldPos) \? ? unityShadowCoord3 lightCoord = mul(unity_WorldToLight, unityShadowCoord4(worldPos, 1)).xyz; \? ? fixed shadow = UNITY_SHADOW_ATTENUATION(input, worldPos); \? ? fixed destNoShadow = tex2D(_LightTextureB0, dot(lightCoord, lightCoord).rr).UNITY_ATTEN_CHANNEL * texCUBE(_LightTexture0, 香港vps lightCoord).w;\? ? fixed destName = destNoShadow * shadow;#endif#ifdef DIRECTIONAL_COOKIE#define UNITY_LIGHT_ATTENUATION(destName,destNoShadow, input, worldPos) \? ? unityShadowCoord2 lightCoord = mul(unity_WorldToLight, unityShadowCoord4(worldPos, 1)).xy; \? ? fixed shadow = UNITY_SHADOW_ATTENUATION(input, worldPos); \? ? fixed destNoShadow = tex2D(_LightTexture0, lightCoord).w; \? ? fixed destName = destNoShadow * shadow;#endif这里同时计算一个正面PBR用到的dest和一个背面次表面无视阴影的destNoShadow。然后再在pass中计算次表面效果并将结果直接加到返回的色彩上:
c.rgb += SSS(lightDir, worldViewDir, o.Normal, tex2D(_SSTexture, IN.uv_SSTex).r, _LightColor0.rgb * noShadowAtten);这里的lightDir,worldViewDir,o.Normal都已经是世界坐标下的归一化向量，noShadowAtten则是无视阴影的attenuation，考虑到次表面物体会吸收部分光照，这里的光线衰减是可以进行自定义计算的。
为了表现效果，这里用一个人头雕像，雕像材质半透明且表面雕刻较为粗糙（模型通过正版途径购买）：
从侧面看，还是以PBR反射为主的着色，次表面效果较弱，这也基本符合物理定律，背面效果：
背面次表面效果强烈且有层次感，符合预期目标。
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