在Unity URP Shader Graph中，BitangentVector节点是一个功能强大但常被忽视的节点，它为着色器编程提供了访问网格几何数据的重要能力。理解并正确使用这个节点对于创建高质量的材质效果至关重要，特别是在处理法线贴图、各向异性光照和高级表面渲染时。
BitangentVector节点概述
BitangentVector节点允许着色器访问网格的副切线矢量数据，这是计算机图形学中描述表面方向的关键几何信息之一。在三维建模和渲染中，每个顶点通常包含位置、法线、切线和副切线四个基本矢量，它们共同构成了描述表面局部方向的坐标系。
副切线矢量（有时称为双切线或次法线）与法线矢量和切线矢量相互垂直，形成了所谓的切线空间基向量。这个局部坐标系对于许多渲染技术至关重要，特别是那些涉及表面细节和光照计算的效果。
节点的基本功能
BitangentVector节点根据着色器当前执行的阶段（顶点着色器或片元着色器）提供相应的副切线矢量数据。在顶点着色器阶段，它提供顶点的副切线矢量；在片元着色器阶段，它提供经过插值的片元副切线矢量。
节点的核心价值在于它能够将副切线矢量转换到不同的坐标空间中，这使得开发者可以灵活地在各种空间中进行计算，满足不同的渲染需求。
在渲染管线中的作用
在现代渲染管线中，副切线矢量的作用不可小觑：
法线贴图转换：将切线空间中的法线贴图转换到世界空间或其他空间
各向异性光照：模拟具有方向性反射特性的材料，如拉丝金属、头发等
切线空间计算：构建完整的切线空间坐标系用于各种表面相关计算
高级材质效果：创建复杂的表面响应，如各向异性高光、 brushed金属效果等
端口详解
BitangentVector节点的输出端口是其数据流的核心接口，理解这个端口的特性和用法是有效使用该节点的前提。
输出端口特性
输出端口标记为"Out"，提供三维矢量数据，代表了网格顶点或片元的副切线矢量。这个矢量的具体含义和数值取决于节点的配置和使用上下文。
数据类型：Vector 3
方向：输出
绑定：无（表示这是一个独立的数据源，不依赖于其他节点的输入）
输出数据的几何意义
副切线矢量在几何上具有明确的定义和计算方式。在标准的顶点数据中，副切线矢量通常通过法线和切线的叉积计算得出：
ini
bitangent= cross(normal, tangent) * tangent.w
这里的tangent.w是一个符号因子，通常为±1，用于处理镜像UV等情况。理解这个计算关系有助于在需要时手动重建副切线矢量，或在没有副切线数据的模型上模拟相关效果。
数据流与精度考量
当BitangentVector节点在顶点着色器阶段使用时，它直接输出顶点的副切线矢量；在片元着色器阶段使用时，输出的是经过顶点着色器输出插值后的副切线矢量。这种插值过程可能会导致矢量的长度发生变化，不再是单位矢量，因此在许多应用中需要重新归一化。
在实际使用中，特别是在片元着色器中，经常可以看到这样的代码模式：
ini
HLSLfloat3bitangent= normalize(BitangentVector);
这种归一化操作确保了矢量的方向性正确，同时避免了因插值引起的长度变化问题。
空间转换控件
Space下拉选单是BitangentVector节点最强大的功能之一，它允许开发者选择副切线矢量输出的坐标空间，极大地扩展了节点的应用范围。
Object空间
Object空间（也称为模型空间）是相对于模型自身原点的坐标系。在这个空间中，副切线矢量是模型网格数据的原始表示，不受模型变换（位置、旋转、缩放）的影响。
Object空间的特点：
与模型本地坐标系对齐
不受模型变换矩阵影响
在模型变形动画中保持稳定
适用于模型空间效果和某些类型的顶点动画
使用Object空间的典型场景：
模型空间法线贴图处理
与模型形状直接相关的顶点着色效果
需要忽略模型变换的特定计算
View空间
View空间（也称为相机空间或眼空间）是以摄像机为原点的坐标系。在这个空间中，所有几何体都相对于摄像机进行定位，Z轴通常指向摄像机的观察方向。
View空间的特点：
以摄像机为参考系
简化了与视角相关的计算
在屏幕空间效果中常用作中间步骤
适用于与视角方向相关的效果
使用View空间的典型场景：
视角相关的各向异性高光
屏幕空间反射和折射效果
需要基于视图方向的计算
World空间
World空间是场景的全局坐标系，所有对象都在这个统一的坐标系中定位。World空间中的副切线矢量已经考虑了模型的变换（位置、旋转、缩放），反映了模型在场景中的实际方向。
World空间的特点：
全局统一的坐标系
考虑了模型的完整变换
适用于场景级别的光照和交互
在多个对象间保持一致的空间参考
使用World空间的典型场景：
世界空间法线计算
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与场景中其他对象交互的效果
全局光照计算
环境遮挡和反射
Tangent空间
Tangent空间是表面本身的局部坐标系，由法线、切线和副切线三个相互垂直的矢量构成。在这个空间中，法线方向总是(0,0,1)，切线和副切线分别对应表面的U和V方向。
Tangent空间的特点：
相对于表面方向的局部坐标系
法线方向始终向上
切线和副切线对应纹理UV方向
独立于模型的整体方向和位置
使用Tangent空间的典型场景：
法线贴图的标准空间
切线空间相关的表面计算
需要相对于表面方向的效果
