高光反射光照模型_Blinn Phong光照模型_03

1.BlinnPhong光照模型混合和了Lambert的漫反射和标准的高光，渲染有时比Phong高光更柔和、更平滑，此外它的处理速度相当快。

Blinn-Phong光照模型示意图

image.png

m(specular)：物体对于反射光线的衰减系数

N：表面法向量

H：光入射方向L和视点方向V的中间向量

gloss：高光系数

Shader "Unlit/specular_SpecularPixelLevel"
{
        
    Properties
    {
        _Diffuse("Diffuse",Color) =(1,1,1,1)
        //控制高光反射颜色
        _Specular ("Specular" ,Color)=(1,1,1,1)
         //控制高光区域大小
        _Gloss("Gloss",Range(8.0, 256))= 20
    }
    SubShader
    {
        Pass
        {
        //2.在SubShader语句块中定义Pass语句块,Tags指明光照模式
            Tags { "LightMode"="ForwardBase" }
        //3.定义着色器 包含内置文件 定义结构体 定义与属性相同类型的变量等
            CGPROGRAM

            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
            #include "Lighting.cginc"

                fixed4    _Diffuse;
                fixed4     _Specular;
                float      _Gloss;

                struct a2v{
                       //模型空间的顶点坐标
                      float4 vertex :POSITION;
                        //模型空间的法线方向
                      float3 normal:NORMAL;
                };

                struct v2f{
                        //输出的是裁剪空间的顶点坐标
                       float4 pos: SV_POSITION;
                       float3 worldNormal :TEXCOORD;
                       float3 worldPos :TEXCOORD1;
                };
        
        v2f vert (a2v v){

                v2f o;
                

                //利用unity内置的模型-观察-投影矩阵将顶点坐标转换到裁剪空间
                o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                 //法线转换到世界坐标
                 //unity_WorldToObject为模型空间到世界空间的变换矩阵的逆矩阵
                o.worldNormal = mul(v.normal,(float3x3)unity_WorldToObject);


                //将顶点从对象空间转换为世界空间
                o.worldPos = mul(unity_ObjectToWorld, v.vertex).xyz;

                return o;
                }
         //5.片元着色器:输出色彩
            fixed4 frag (v2f i):SV_Target
            {    
                //通过内置变量获取环境光
                 fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz;

                
                fixed3 worldNormal = normalize(i.worldNormal);
                 //获取光源方向
                fixed3 worldLightDir = normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz);
                //利用漫反射光照公式计算漫反射
                fixed3 diffuse= _LightColor0.rgb*_Diffuse.rgb*saturate(dot(worldNormal,worldLightDir));
                //利用Cg内置反射光线方向计算函数计算反射光线
                fixed3 reflectDir = normalize(reflect(-worldLightDir,worldNormal));

                //mul(unity_ObjectToWorld, v.vertex)将顶点坐标转换为世界坐标
                //视角方向=摄像头位置-顶点位置
                fixed3 viewDir = normalize(_WorldSpaceCameraPos.xyz - i.worldNormal.xyz);

                 // 计算高光算法
                fixed3 specular = _LightColor0.rgb * _Specular.rgb * pow(saturate(dot(reflectDir, viewDir)), _Gloss);

                return fixed4(ambient + diffuse + specular ,1.0);
            }
        
            ENDCG
        }
    }

    FallBack"Specular"
}

ASE模拟连接图