4. Gerstner波形和FFT波形模拟水

视频介绍

大家好。前面两节课，我们讲了平面水的效果设置，以及如何绑定真实的数据。今天，我们就来看看山海鲸中的第二种水——也就是所谓的波形模拟水。

实际上，波形模拟水和平面水有很多相似的地方。比如说，假设我们要去设置一个深度，用数据绑定，那么它们是一样的。所以，在波形模拟水中，我就不单独再开一节课教大家数据设置了，大家参照平面水的设置即可。

而且，波形模拟水本质上也是用一个平面，唯一的区别就在于这个平面的顶点非常多。我们可以先看一下现在这个平面水的一个平面。我们把整个场景切成线框图，可以看到这个平面非常简单，它只有四个顶点，是一个正方形，由两个三角面组成。这样一个非常简单的平面，好处当然是它的性能损耗很低，一共只有这么几个顶点，对于GPU的压力就非常小。但是，波形模拟水是需要每一个顶点都升高或者降低，那么对于它来说，就需要更加密集的顶点。

首先，把这个平面去掉，我们一起来看一下波形模拟水该如何去设置。

波形模拟水的设置，实际上比平面水更加简单一点。我们首先点击到地表，可以看到这里有水体，水体里面有几种不同的水体。这几种不同水体其实是非常类似的，唯一的区别就是它的生成方式不一样。比如说，湖泊是通过点一圈点出来的，海洋就是纯粹的一个平面。那么这几种水体，就留给大家自己去尝试。我们今天先看看最简单的海洋。

我们移动到画面中，特别说一下刚刚为什么没有出现海洋，是因为前面把地表整体的可见度开关给关了。我们重新添加一下，现在把它打开。因为前面给大家演示浅水模拟的时候，需要把它隐藏掉。重新添加一下，在地表，然后点击海洋，一点，海洋就出来了。其实是一个非常简单的过程，它比水的材质的设置还要简单一些。

这个旋转可以适当调整一下，因为我们的旋转是带吸附的，所以有的地方可能感觉好像有点难拉，它实际上是一个整数吸附，比如说15度、30度，它会吸附一下。水拉上来之后，实际上它所有的功能就都带了。但是前提条件大家还是要记得：首先，场景中SSR的开关要打开；第二，整个天空中的环境贴图要选择天空，这样它才能有反射。如果把天空叉掉了，可以看到，即使是这种波形模拟水，也会显得不那么好看了。所以，对于水来说，最重要的就是要把反射打开。

我们来简单看一下波形模拟水和平面水的最大区别。首先，它在整个岸边会自动有这种岸边白沫的效果，就是仿造浪打在岸边上的这样一个感觉。不仅是在岸边有，假设在整个画面中放一个船，找一个交通工具放一艘船，我们放一艘船，然后把这艘船稍微往水下去淹没一点点，就可以看到这艘船的岸边也会自动有一些白沫，浪打在船的边上的这种感觉。到这边来可能更明显一点，这个是整个水的材质自动赋予的。当然，大家如果不喜欢这个岸边白沫，也可以直接把它关掉，这个强度都是可以调整的，这个根据大家真实的情况。比如说，像这种相对平静的湖面，可能并不是海边的时候，我们可能会把它调淡一些，就是并不需要那么强烈的岸边白沫。

第二，就是我们可以看到在浪的尖端的时候，也会有个白沫，这个我们称为浪尖白沫。同样，这个也是可以去调掉的。这两个相对比较简单，我们直接就可以看到它，并且直接去设置它。

另外还有一个，我们可以看到透明度，这个可以说是整个这种波形模拟水的材质的“飞升”。当然，它的这个“飞升”也是带来性能的一定的消耗。那这个点在什么地方呢？首先就可以看到，它是可以把底下的这个东西透过来的，这是第一点。第二点，它透过来的这个东西，还会随着水的波动进行一个散射。建在这里可能感觉不出来，我们把这个房子移进去，大家可能会感觉到更明显一点。可以看到，同样的在水面上和水面下的这个玻璃，它会形成一种整体的散射效果，这个就大大增强了水的真实性。那么这个散射，它是一个自动的效果，但是散射和折射，是有不一样的颜色设置的，我们一会再说。

首先看一下，这里有最大透明度。当我们的透明度越高，我们可以看到的水面越清澈，那么这个散射的效果就会越明显。可以看到这个水在很深很深的地方，都会很清澈。我们可以看到水很深的地方，这样整个的水就显得很清澈。那如果把这个调低，那整个的水就会显得相对浑浊，可以看到这个水就相对浑浊了。这个大家根据自己的真实的水的情况来，比如说我们到一个特别特别美的海边，那它的水非常清，那么它就应该透明度很高。比如说假设是洪水，那它水应该很浑浊，那这个透明度就应该很低。这个大家根据真实的水去调整。

那既然讲到了洪水，我们还是在平面水的时候讲到洪水，只需要把基础色去调调就行了。那在这个里面，它就会相对比较复杂，它有两个颜色，一个叫折射颜色，一个叫散射颜色。这个是什么意思呢？折射颜色就是当太阳光打进来，然后直接反射到眼睛里面的颜色；而散射颜色是太阳光打进水中，它在水中弹弹弹，最后再出来这个颜色。这两个颜色综合组成了整个水