Shader教程：Blinn-Phong 光照模型
发表于2018-04-01
Blinn-Phong 光照模型，又称为 Blinn-phong 反射模型（Blinn–Phong reflectionmodel）或者 phong 修正模型（modified Phong reflection model），是由 Jim Blinn于 1977 年在文章“Models of light reflection for computer synthesized pictures”中对传统 phong 光照模型基础上进行修改提出的。和传统 phong 光照模型相比，Blinn-phong 光照模型混合了 Lambert 的漫射部分和标准的高光，渲染效果有时比 Phong 高光更柔和、更平滑，此外它在速度上相当快，因此成为许多 CG 软件中的默认光照渲染方法。此外它也集成在了大多数图形芯片中，用以产生实时快速的渲染。在 OpenGL 和 Direct3D 渲染管线中， Blinn-Phong 就是默认的渲染模型。
代码如下：
Shader "Unlit/Blinn-phong"
｛
Properties
｛
_MainTex ("Texture", 2D) = "white" ｛｝
_SpecularColor("SpecularColor",Color )=(1,1,1,1)
_SpecularGloss("Gloss",Range(8.0,256)) = 20
_Diffuse ("Diffuse", Color) = (1, 1, 1, 1)
｝
SubShader
｛
Tags ｛ "RenderType"="Opaque" ｝
Pass
｛
Tags ｛ "LightMode"="ForwardBase" ｝
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "UnityCG.cginc"
#include "Lighting.cginc"
struct a2v
｛
float4 vertex : POSITION;
float2 uv : TEXCOORD0;
float3 normal:NORMAL;
｝;
struct v2f
｛
float2 uv : TEXCOORD0;
float4 vertex : SV_POSITION;
float3 worldNormal :TEXCOORD1;
float3 worldPos :TEXCOORD2;
｝;
sampler2D _MainTex;
float4 _MainTex_ST;
float4 _SpecularColor;
float _SpecularGloss;
float4 _Diffuse;
v2f vert (a2v v)
｛
v2f o;
o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv,_MainTex);
o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);
o.worldPos = mul(unity_ObjectToWorld,v.vertex).xyz;
return o;
｝
fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
｛
// 1.ambientColor
float3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz;
// 2.diffuseColor
float3 N = normalize(i.worldNormal);
float3 L = normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz);
float3 diffuseColor = _LightColor0.rgb * _Diffuse.rgb * max(0.0,dot(N,L));
// 3.specularColor
float3 V = normalize(_WorldSpaceCameraPos.xyz - i.worldPos.xyz);
// H替代了Phong中的reflectDic = normalize(reflect(-L,N));
float3 H = normalize(L+V);
// 这里需要注意的是计算高光反射的时候使用的是【半角向量 H】和法向量的点积
float3 specularColor = _LightColor0.rgb * _SpecularColor.rgb * pow(max(0,dot(H,N)),_SpecularGloss);
fixed4 col = tex2D(_MainTex,i.uv) * float4 ((ambient+diffuseColor+specularColor),1);
return col;
｝
ENDCG
｝
｝
FallBack "Specular"
｝