反射

漫反射：而當物體表面粗糙時，我們把物體表面看作無數不同方向的微小鏡面，則這些鏡面反射出的光方向均不相同，這就是漫反射。

高光反射：我們假定物體表面光滑，只有一個鏡面，那么所有的光都被反射向了同一個方向(其實只是用時最短的光相位相似)，這就是高光反射。

逐頂點光照和逐片元光照

逐頂點光照

1.在頂點上進行光照計算，頂點間的內部區域使用插值來獲取顏色信息。

2.計算量小，適用于移動設備及性能要求較高的場景。

3.效果不夠精細，細節損失。明暗變化損失嚴重。

逐片元光照

1.每個像素單獨進行光照計算。

2.精細度高，效果真實。

3.計算量大，耗費資源，適用于PC或主機游戲。

顏色相乘與顏色相加

顏色相加(復合光)：計算光照反射時使用，向白色靠攏。

顏色相乘：計算顏色混合時使用，趨于黑色。

蘭伯特光照模型

1.理論：漫反射的強度僅與入射光的方向和反射點處表面法線的夾角余弦成正比

2.公式：光源顏色*材質的漫反射顏色*max（0，標準化物體表面法線向量·標準化后光源方向向量）

實現思路

逐頂點光照

1.材質漫反射顏色屬性聲明

2.渲染標簽Tags設置，將LightMode光照模式設置為向前渲染

3.引用內置文件UnityCG.cginc和Lighting.cginc

4.結構體聲明（裁剪空間下的頂點坐標、對應頂點的漫反射光照顏色）

5.基于公式實現邏輯（為了陰暗面不為全黑，需要加上蘭伯特環境光顏色)

Shader "Unlit/Lambert" {Properties {// 材質漫反射顏色屬性聲明_MainColor ("MainColor", Color) = (1, 1, 1, 1)}SubShader {// 設置渲染標簽 將LightMode光照模式設置為ForwardBase 向前渲染Tags { "LightMode" = "ForwardBase" }Pass {CGPROGRAM#pragma vertex vert#pragma fragment frag#include "UnityCG.cginc"#include "Lighting.cginc"//材質的漫反射顏色fixed4 _MainColor;//頂點著色器傳遞給片元著色器的內容struct v2f{//裁剪空間下的頂點坐標float4 pos:SV_POSITION;//對應頂點的漫反射光照顏色fixed3 color:COLOR;};//逐頂點光照 反射光照顏色計算寫在頂點著色器的回調函數中v2f vert(appdata_base v) {v2f v2fData;// 模型空間 ——> 裁剪空間的頂點 v2fData.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);//模型空間下的法線 ——> 世界空間的法線float3 normal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);//世界空間下的 光源單位向量fixed3 lightDir = normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz);fixed3 color = _LightColor0.rgb * _MainColor.rgb * max(0, dot(normal, lightDir));//記錄顏色 加上蘭伯特光照模型的環境光變量v2fData.color = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.rgb + color;return v2fData;}fixed4 frag(v2f i) : SV_Target{//傳出蘭伯特光照return fixed4(i.color.rgb, 1);}ENDCG}}
}

逐頂點和逐片元光照區別

1.在頂點著色器種計算頂點和法線

2.在片元著色器中計算蘭伯特光照

Shader "Unlit/LambertF" {Properties {_MainColor ("MainColor", Color) = (1, 1, 1, 1)}SubShader {Tags { "LightMode" = "ForwardBase" }Pass {CGPROGRAM#pragma vertex vert#pragma fragment frag#include "Lighting.cginc"#include "UnityCG.cginc"//材質漫反射顏色fixed4 _MainColor;//頂點著色器返回出去的內容struct v2f {//裁剪空間的 頂點坐標float4 pos : SV_POSITION;//世界空間的 法線位置float3 normal : NORMAL;};v2f vert(appdata_base v) {v2f v2fData;//模型空間——>裁剪空間 頂點v2fData.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);//模型空間——>世界空間 法線v2fData.normal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);return v2fData;}//片元著色器fixed4 frag(v2f i) : SV_TARGET {//得到光源單位向量float3 lightDir = normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz);//光源顏色*材質的漫反射顏色*max（0，標準化物體表面法線向量·標準化后光源方向向量fixed3 color = _LightColor0.rgb * _MainColor * max(0, dot(i.normal, lightDir));color = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.rgb + color;return fixed4(color.rgb, 1);}ENDCG}}
}

半蘭伯特光照模型

1.使物體背面擁有明暗變化