标准raymarching因固定步长导致采样失衡，真实体积云需结合相函数、多散射与自适应步长；构造密度场应采用世界坐标分形噪声，叠加高度衰减、风向偏移及smoothstep截断；主循环须动态缩放步长并以透射率终止。
为什么不能直接用 raymarching 渲染真实体积云
因为标准 raymarching 对体积密度做均匀步进时，云的光学厚度（optical depth）变化剧烈，固定步长会导致：采样不足（漏掉薄云层）、过采样（浪费算力）、光照不连续（阴影锯齿）。真实体积云必须结合相函数（如 Henyey-Greenstein）、多散射近似、以及自适应步长控制——但手写时可先用单散射 + 距离场启发式步进打基础。
怎么构造一个可 raymarch 的云密度场
纯噪声叠加无法保证视觉连贯性与性能平衡。推荐用分形噪声（fBm）驱动三维密度，但需做三件事：
- 用世界空间坐标（而非屏幕/视图空间）计算噪声，避免视角移动时云“滑动”
- 对噪声值做
smoothstep(0.2, 0.8, noise)截断，再乘以高度衰减因子exp(-worldPos.y / 1000.0)模拟云底抬升 - 在密度计算中引入风向偏移：
vec3 uv = worldPos + time * windDir * 0.1;，否则云静止得像石膏
示例密度函数（GLSL 风格）：
float cloudDensity(vec3 p) {
float h = exp(-p.y / 1000.0);
vec3 uv = p + u_time * u_wind;
float n = fbm(uv * 0.005) * 0.5 + fbm(uv * 0.02) * 0.3 + fbm(uv * 0.08) * 0.2;
return h * smoothstep(0.2, 0.8, n);
}
如何写稳定不炸的光线步进主循环
关键不是“走多少步”，而是“每一步走多远”。固定步长（如 0.5）在云边缘会严重漏光；全靠密度判断步长又容易震荡。实用方案是混合：
- 起始步长设为
0.3，之后每步按当前密度反比缩放：stepSize *= (1.0 - density * 0.3); - 加硬上限：单步不超过
2.0，避免跳过整片云 - 提前终止条件用透射率（transmittance）而非单纯距离：
if (transmittance ，其中transmittance *= exp(-density * stepSize * 0.1); - 最大步数限制为
64，防止卡死（尤其在空域或摄像机穿云时）
单散射光照怎么算才不灰不脏
体积光核心是「光源方向是否被遮挡」+「该点相函数权重」。手写时别碰多散射，先搞定太阳光单次散射：
- 对每个采样点，沿光源方向（如
normalize(u_sunDir)）再做一次短距 raymarch（16 步），得到光照透射率lightT - 散射贡献 =
density * lightT * phaseFunction(g, viewDir, lightDir)，其中phaseFunction用简化版 Henyey-Greenstein：1.0 / (4.0 * PI) * (1.0 - g * g) / pow(1.0 + g * g - 2.0 * g * dot(viewDir, lightDir), 1.5) - 务必把最终颜色累积进
vec3 result = vec3(0.0);并做指数衰减加权，而不是简单相加，否则高密度区发白
容易忽略的点：云本身要参与天空光（ambient light）贡献，但强度必须远低于直射光（比如乘 0.05），否则阴天变正午。
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