Phong和Blinn-Phong光照模型

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简要介绍一下$Phong$和$Blinn-Phong$光照模型的特点。

简要介绍一下问题，同时给出了$N、L、V、P$的意义(之后计算会用到)。

第$0$步，此时最终颜色仅与物体本身的材质有关。

第$1$步，我们可以加上环境光(它能将灯光均匀地照射在场景中每个物体上面)。

这里对$K_e、K_a、I_{La}$进行了更加细致的阐述，它们是和波长有关的函数。

这里开始引入漫反射$Diffusereflection$。

第$2$步，这里给出了漫反射方程，$K_d$是漫反射系数，$I_L$是光线的(颜色)强度，$N$是表面的法向量，$L$是指向光源的方向，$\theta$是二者间的夹角，当$N\ast L$(数量积)$<=0$时，$B$应该等于$0$(免去来自于物体内部的贡献)。

接下来是镜面反射(某些物体上的高光)，它和观察方向$V$有关。

当角度$\phi$增大时，高光会迅速衰减。

这里讲的是$Phong$镜面反射。

这里讲的是$Blinn-Phong$镜面反射，因为计算反射光线$R$比较复杂，需要更多时间，所以这里使用了$L、V$的半角向量$H$作为替代(当然效果也会略差于$Phong$)。

第三步，这次我们加入了$Blinn-Phong$镜面反射。

方向光。

点光源。这里讲到了光强的衰弱(与距离的平方有关)。

聚光灯。

第$4$步，加上了光强衰弱，并且现在能够处理多光源的情况了(这个式子是针对聚光灯的)。

接下来是针对点光源的式子，$I_{La}$是全局环境光，$I_{La,j}$是每一个独立的光源。同理漫反射$I_{Ld,j}$和镜面反射$I_{Ls,j}$也可以独立出来。从上式镜面反射部分可以看出，这是$Blinn-Phong$镜面反射，如果使用$Phong$镜面反射的话，应该把$N\ast H$改为$V\ast R$，其中$V$是视线，$R$是$L$的反射光线。在这里说一下$R$应该怎么计算：

先看上图，已知$\bar{L}$为$\overline{OP}$，其中$O$为交点，$P$为点光源的位置，$\bar{N}$为法线，现在要求反射光线$\bar{R}$，我们可以向上图一样把$\bar{R}$平移上去搞成一个等腰三角形，那么很容易得到$\overline{OH}/2=(\bar{L}\ast \bar{N})\ast \bar{N}$(这里再乘$\bar{N}$的原因是前面计算的是两个向量的数量积，结果为一个数值)，那么$\bar{R}=OH-\bar{L}=2\ast (\bar{L}\ast \bar{N})\ast \bar{N}-\bar{L}$。

这里讲了$Phong$插值(法向量插值)，先计算顶点的法线，然后对法线进行插值，最后用它进行着色。