Phong 光照模型(镜面反射)
Phong 光照模型
镜面反射(高光),是光线经过物体表面,反射到视野中,当反射光线与人的眼睛看得方向平行时,强度最大,高光效果最明显,夹角为90度时,强度最小。
specular = I*R*V;
specular:反射光经过物体表面反射后进入人眼的光强;
I:反射光的光强,Phong依然是理想模型,所以不考虑光的衰减,即反射光的光强和入射光的光强相等;
R:反射光线的方向;
V:视线的方向;
Shader程序
/*******************************************
Phong 光照模型
1. 理想的镜面反射;
*******************************************/
Shader "JQM/Specular"
{
Properties
{
_Color("Color", color) = (1.0,1.0,1.0,1.0)
_SpecColor("Specular Color", color) = (1.0,1.0,1.0,1.0)
_Shininess("Shininess",float) =
}
SubShader{
Pass{ Tags { "LightMode" = "ForwardBase"} CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag //使用自定义变量
uniform float4 _Color;
uniform float4 _SpecColor;
uniform float _Shininess; //使用Unity定义的变量
uniform float4 _LightColor0; struct vertexInput{
float4 vertex:POSITION;
float3 normal:NORMAL;
}; struct vertexOutput{
float4 pos:SV_POSITION;
float4 posWorld:TEXCOORD0;
float3 normalDir:TEXCOORD1;
}; //顶点程序
vertexOutput vert(vertexInput v)
{
vertexOutput o; o.posWorld = mul(_Object2World, v.vertex);
o.normalDir = normalize( mul(float4(v.normal,0.0),_World2Object).xyz);//将模型空间的法线转到世界空间 o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex);
return o;
} //片段程序
float4 frag(vertexOutput i):COLOR
{ float3 normalDirection = i.normalDir;
float3 viewDirection = normalize(_WorldSpaceCameraPos.xyz- i.posWorld.xyz);//视线方向
float3 lightDirection;
float atten = 1.0; lightDirection = normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz);//光线方向
float3 diffuseReflection = atten * _LightColor0.xyz * max(0.0, dot(normalDirection,lightDirection));//计算兰伯特漫反射
float3 specularReflection = atten * _LightColor0.xyz * _SpecColor.rgb*max(0.0, dot(normalDirection,lightDirection))*pow(max(,dot(reflect(-lightDirection,normalDirection),viewDirection)),_Shininess);//计算高光
float3 lightFinal = diffuseReflection +specularReflection+ UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz;
return float4(lightFinal*_Color.rgb,1.0);
} ENDCG
}
} }
Blinn-phong 高光
这个方式的高光是一种数学模型的优化,它将计算反射向量的过程替换为计算视线和光线的半角向量,提高了运算速度,它的效果比较平滑,运算速度快。
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