Cesium中实现水面反射

水面反射的核心是计算反射相机，并利用反射相机渲染水面纹理。

反射相机计算

反射相机是一个与当前相机相对于水面，呈镜面对称的相机。

定义一个相机需要定义至少三个量：位置，视线方向和上方向。

反射相机的计算有很多方式，这里简单举例两种：

利用点到平面距离计算

计算当前相机位置到水面的最短距离 L ，沿着水面法线方向的反方向，将相机位置平移 2L，即可得到反射相机的位置。

视线方向和上方向可以同理可得。

利用反射向量计算

计算从当前相机位置指向水面中心 O 的向量 V 和距离 D，根据向量 V 和水面法线 N 计算反射向量 R。此时反射相机的位置为：O - D * R。

视线方向和上方向可以同理可得。

利用反射相机渲染场景

利用创建好的反射相机渲染场景到 Framebuffer 中，这里涉及到的方法为离屏渲染。

值得注意的是，这里如果直接使用反射相机渲染场景，最终实现出来的倒影会包含水面底下的东西，在现实生活中，这是不科学的。

因此需要修改反射相机的投影矩阵，并利用新的投影矩阵渲染场景。新的投影矩阵计算方式可以参考 ThreeJS 。

绘制水面

把反射纹理作为水面网格的纹理，渲染水面网格。

计算水面网格的纹理寻址时，先把水面网格中的点投影到屏幕空间，根据屏幕空间坐标确定纹理寻址

并利用法线贴图对水面的法线进行扰动，实现水面的波动效果。

最后加入菲涅尔反射计算即可大致实现一个水面反射（更丰富的效果还需加入折射和水深等计算）。

最终效果