在这篇文章《【UE】一种制作伪透明效果的暗黑Shader技术》中，展示了一种利用不透明材质强行劫持法线，从而“白嫖” Lumen Surface Cache（Lumen表面缓存）实现透明效果的 Hack 手法。

本篇文章作为该方案的进阶扩展篇。我们将引入标准的物理折射（Refraction）计算，通过推导屈光光路来采样 Lumen 表面缓存。

这套方案完美绕开了传统屏幕空间折射（SSR）因非渲染区域数据缺失而导致的穿帮问题，在非光追环境下也能跑出准确的折射。

实现思路

具体原理在《【UE】一种制作伪透明效果的暗黑Shader技术》中已经有过详细介绍。

简单地说，传统的折射材质需要依赖半透明管线，而我们的不透明（Opaque）材质想要获得后面的场景图像，只能走反射（Reflection）通道。

因此，为了让 Lumen 的反射光线精准地撞击到物理折射应该对应的场景位置，我们需要推导出一根“Hack欺骗”引擎的假法线（Fake Normal）。

当这根假法线输入到材质的 Normal 节点后，Lumen 就会乖乖地顺着我们计算好的屈光路径去采样表面缓存，从而呈现出完美的物理折射效果。

材质 Custom 节点实现

在材质编辑器中创建一个Custom节点，并添加两个输入：

• CamV：连接CameraVector（相机向量）。
• N：物体的基础法线（如水面、玻璃表面法线），默认可直接给(0,0,1)。

HLSL 代码

// ============================================================ // 真实水面折射：让 Lumen trace 沿水下真实折射光线方向 // 入射(空气) -> 折射(水中)，斯涅尔定律 n1·sin(i) = n2·sin(γ) // ============================================================ float3 V = CamV; // 表面 -> 相机（已单位化） float eta = 1.0 / 1.33; // 空气 -> 水 = 0.75188 // 入射方向：相机 -> 水面（光线实际传播方向） float3 incident = -V; // 入射角余弦 float cosI = dot(V, N); // 斯涅尔：折射方向 float sin2T = eta * eta * (1.0 - cosI * cosI); // sin²(γ) float cosT = sqrt(1.0 - sin2T); // cos(γ)，空气进水永远有解 // 折射光线方向（进入水中） float3 refractDir = eta * incident + (eta * cosI - cosT) * N; // 反推 fakeN：使 reflect(V, fakeN) = refractDir float3 fakeN = normalize(refractDir + V); return fakeN;

• 效果调校：材质的粗糙度 (Roughness)依然有效。你可以给粗糙度一张噪声贴图或微小数值，Lumen 表面缓存会顺着这根假法线自带细腻的模糊效果，非常适合制作磨砂玻璃、厚重水晶或带有波浪起伏的写实水面。
• 介质微调：可以通过将代码中的1.33（水的折射率）抽离为材质参数（如玻璃通常为1.5），来实现不同介质的屈光度调节。

若出现黑斑或黑影，需关掉：

1. 关掉水面的距离场影响
   
2. 后期中禁用反射的屏幕追踪
   

看看这标准的折射：

对比一下屈光：

双面

增加TwoSidedSign输入，实现双面水面，需要引入全内反射，使光线弹回原介质(斯涅尔窗)，原理在这篇文章提到。

// ============================================================ // 双面真实水面折射 (Lumen Hack) // 正面: 空气->水 (eta<1, 无全反射) // 背面: 水->空气 (eta>1, 可能全内反射) // ============================================================ float3 V = CamV; // 表面 -> 相机 // ---------- 1. 根据正反面确定法线与折射率 ---------- // TwoSidedSign: 正面=+1, 背面=-1 float3 Nn = N * TwoSidedSign; // 背面时翻转法线, 使其始终指向"入射介质一侧"(朝相机) float eta = (TwoSidedSign > 0.0) ? (1.0 / 1.33) // 空气->水 : (1.33 / 1.0); // 水->空气 // ---------- 2. 斯涅尔折射 ---------- float3 incident = -V; float cosI = dot(V, Nn); // 入射角余弦 (相对有效法线) float sin2T = eta * eta * (1.0 - cosI * cosI); // sin²(γ) float3 outDir; if (sin2T > 1.0) { // ---------- 全内反射: 光线弹回原介质 ---------- // 反射方向: reflect(incident, Nn) = incident - 2(incident·Nn)Nn outDir = incident - 2.0 * dot(incident, Nn) * Nn; // = 2*cosI*Nn - V } else { // ---------- 正常折射 ---------- float cosT = sqrt(1.0 - sin2T); outDir = eta * incident + (eta * cosI - cosT) * Nn; } // ---------- 3. 反推 fakeN: 使 reflect(V, fakeN) = outDir ---------- float3 fakeN = normalize(outDir + V); // ---------- 4. fakeN 需回到原始法线半空间 (供切线空间变换) ---------- // 因为前面用 Nn 翻转过, 背面时 fakeN 也要翻回, 与几何法线一致 fakeN *= TwoSidedSign; return fakeN;

材质蓝图节点

由于时间关系，之后会补齐内容：
材质蓝图节点制作

实现反射

很明显，由于我们占用法线去Hack了Lumen，所有缺少正确的法线去产生反射。

好在UE中你有几种方法来实现双层法线，以实现反射：

1. 使用 Substrate BSDF 的 Layer 混合。
2. 开启 Clear Coat 双层法线，将此法线作为内层。

Substrate

由于现在可以在个别材质中，无损的选择是否使用Substrate ，因此这是推荐用法。