相比立方体贴图，球面贴图的结果虽然不很精确，但是只需要一张贴图。这个时候球面环境贴图还是有用武之地的。

     随便用搜索引擎在网上找了下，基本上没发现关于球面环境贴图的内容，本来想找个简单的shader直接来用的，没想到的是找了半天也没找到，于是只能自己动手写了。以下文章是我参考了一些资料加上我自己的理解写成的，如果有错误的地方还望大家指正。

     环境映射是一种近似，它基于这样的假设：相对于光洁物体的大小而言，环境中的物体离光洁物体很远，也就是说，将一个很小的光洁物体放在大房间中。对于物体表面上的点，假设有一条从眼睛到该点的光线，这条光线被反射出去的方向决定该点的颜色。在一个二维纹理图中对各个方向的颜色进行编码，相当于将一个光洁度非常高的球体放在环境中央，然后在很远的地方用带长焦镜头的相机拍摄球体。从数学上说，镜头的焦距为无限长，相机位于无穷远处。因此，需要进行编码是纹理图的内切圆形区域，该圆形区域外的纹理值没有影响，因为进行环境印射时没有使用它们。（摘抄自OpenGL红宝书）

     根据这段来自红宝书中的文字，在一个环境中生成球面贴图的时候，由于环境相对于球体而言无限大，所以可以把球体看成是一个单位球体。同时，有由于相机位于无限远处，所以相机到球体上的各个点的向量可以看成是相互平行的。

     于是很容易的想到：

     1、生成视线向量V。

     2、根据顶点法线生成反射向量R。

     3、查找R和球面的交点。

     4、根据交点求出UV坐标。

     R可以很容易的求出。为了求出UV，需要求出R和球面的交点E在球面的位置。这个时候回到生成球面纹理图时候的场景，由于球面是单位球面，利用单位球面的一个性质：球面上的点的归一化法线就是该点在球面上的位置。

     我们只需要知道在生成球面纹理图的时候，在球面上相同的点，当反射向量也为R的时候该点的法线为多少即可。

     根据向量加法原则，法线是视线向量和反射向量的和。为了模拟视点位于无限远处的情况，可以假象生成球面纹理图的过程是位于View Space，这样的话，Eye Vec就总是(0,0,1)。于是只需要把反射向量也转化到View Space就可以得出球面的法线向量。

     还剩下最后一个问题，求出来的法线每个分量的值域是[-1,1]，而uv要求的值域是[0,1]，所以需要转换一下。以下是关键的VS代码片段：

Code

     后记：写这篇文章以前，我参考过DirectX SDK中文档的内容，文档中说，只需要把顶点的法线转换到Camera Space然后除以2加上0.5即可。我使用这个方法在FxComposer中实验，没有得到正确的结果，我不知道是否是哪写错了。SDK的文档中也没有详细说明这个方法的来龙去脉，不知道有没有知道的朋友。