一、Phone光照模型

光照 = 環(huán)境光 + 漫反射 + 高光

1.環(huán)境光? Ambient

環(huán)境光 = 環(huán)境光顏色 乘以 環(huán)境光強(qiáng)度

float3 ambient = _LightColor0 * _AmbientStrength;

環(huán)境光

2.漫反射? Diffuse

漫反射 = 光線入射方向 點(diǎn)乘 法線方向，再乘以 漫反射光顏色 乘以 漫反射光強(qiáng)度

float3 diff = dot(i.normal, _WorldSpaceLightPos0) * _LightColor0 * _DiffStrength;

漫反射

3.高光? Specular

高光 = 攝像機(jī)（觀察）方向 點(diǎn)乘 反射光方向， 再求這個值的x次方，x是高光系數(shù)（決定了高光的聚集）。最后再乘以高光顏色，乘以高光強(qiáng)度。

反射光方向 = 入射光 和 法線 方向，求反射方向。

float3 reflectDir = reflect(-_WorldSpaceLightPos0, i.normal);

float3 spec = pow(max(dot(i.viewDir, reflectDir),0.0), _SpecPow) * _LightColor0 * _SpecStrength;

高光

二、Blinn-Phong光照模型

在Phone光照模型的基礎(chǔ)上，僅有一點(diǎn)區(qū)別。

在計(jì)算高光時，將反射光與攝像機(jī)（觀察）方向的夾角，改為了發(fā)現(xiàn)方向與 攝像機(jī)（觀察）方向和入射方向的中間向量的夾角。

相同條件下Blinn-Phong的高光范圍要比Phong更大，寫實(shí)效果Phong光照模型更好。但算法簡單，運(yùn)行速度快是Blinn-Phong光照模型的優(yōu)點(diǎn)。

Blinn-Phong光照模型計(jì)算高光

效果對比

三、Phone光照模型的Shader示例代碼

Shader "Unlit/LightShader"

{

? ? Properties

? ? {

? ? ? ? _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}

? ? ? ? _AmbientStrength("Ambient Strength", Range(0,1.0)) = 0.1

? ? ? ? _DiffStrength("Diff Strength", Range(0,1.0)) = 0.1

? ? ? ? _SpecPow("Spec Pow", Range(0,100)) = 10

? ? ? ? _SpecStrength("Spec Strength", Range(0,1.0)) = 0.1

? ? ? ? _Brightness("Brightness", Range(0,5)) = 1

? ? }

? ? SubShader

? ? {

? ? ? ? Tags { "LightMode"="ForwardBase" }

? ? ? ? LOD 100

? ? ? ? Pass

? ? ? ? {

? ? ? ? ? ? CGPROGRAM

? ? ? ? ? ? #pragma vertex vert

? ? ? ? ? ? #pragma fragment frag

? ??????????// make fog work

? ? ? ? ? ? #pragma multi_compile_fog

? ? ? ? ? ? #include "UnityCG.cginc"

? ? ? ? ? ? #include "UnityLightingCommon.cginc"

? ? ? ? ? ? struct appdata

? ? ? ? ? ? {

? ? ? ? ? ? ? ? float4 vertex : POSITION;

? ? ? ? ? ? ? ? float2 uv : TEXCOORD0;

? ? ? ? ? ? ? ? float3 normal : NORMAL;

? ? ? ? ? ? };

? ? ? ? ? ? struct v2f

? ? ? ? ? ? {

? ? ? ? ? ? ? ? float2 uv : TEXCOORD0;

? ? ? ? ? ? ? ? UNITY_FOG_COORDS(1)

? ? ? ? ? ? ? ? float4 vertex : SV_POSITION;

? ? ? ? ? ? ? ? float3 normal : NORMAL;

? ? ? ? ? ? ? ? float3 viewDir : TEXCOORD1;

? ? ? ? ? ? };

? ? ? ? ? ? sampler2D _MainTex;

? ? ? ? ? ? float4 _MainTex_ST;

? ? ? ? ? ? float _AmbientStrength;

? ? ? ? ? ? float _DiffStrength;

? ? ? ? ? ? float _SpecPow;

? ? ? ? ? ? float _SpecStrength;

? ? ? ? ? ? float _Brightness;

? ? ? ? ? ? v2f vert (appdata v)

? ? ? ? ? ? {

? ? ? ? ? ? ? ? v2f o;

? ? ? ? ? ? ? ? o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);

? ??????????????// o.uv = v.uv;

? ? ? ? ? ? ? ? o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex);

? ? ? ? ? ? ? ? o.normal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);

? ? ? ? ? ? ? ? o.viewDir = normalize(_WorldSpaceCameraPos.xyz - mul(unity_ObjectToWorld, v.vertex).xyz);

? ? ? ? ? ? ? ? UNITY_TRANSFER_FOG(o,o.vertex);

? ? ? ? ? ? ? ? return o;

? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? ? ? fixed4 frag (v2f i) : SV_Target

? ? ? ? ? ? {

? ? ? ? ? ? ? ? float4 baseColor = tex2D(_MainTex, i.uv);

? ??????????????// ambient

? ? ? ? ? ? ? ? float3 ambient = _LightColor0 * _AmbientStrength;

? ??????????????//diffuse

? ? ? ? ? ? ? ? float3 diff = dot(i.normal, _WorldSpaceLightPos0) * _LightColor0 * _DiffStrength;

? ??????????????//specular

? ? ? ? ? ? ? ? float3 reflectDir = reflect(-_WorldSpaceLightPos0, i.normal);

? ? ? ? ? ? ? ? float3 spec = pow(max(dot(i.viewDir, reflectDir),0.0), _SpecPow) * _LightColor0 * _SpecStrength;

? ??????????????//final color

? ? ? ? ? ? ? ? fixed4 col = float4((spec + diff + ambient), 1.0) * baseColor * _Brightness;

? ??????????????// apply fog

? ? ? ? ? ? ? ? UNITY_APPLY_FOG(i.fogCoord, col);

? ? ? ? ? ? ? ? return col;

? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? ? ? ENDCG

? ? ? ? }

? ? }

}