Unity Bilnn-Phone模型 高光反射


Blinn-Phone是在Phone模型上修改后得来的,其计算方式不再是根据折射光线,而是引入一个新的h矢量,通过h矢量与法线的夹角θ计算反射光强度

当h与n平行时,反射光最强;h与n平行时反射光为0


h计算公式为
h = (l + v)/(|l + v|)
放射光强度计算公式
反射光强度 = 光线颜色 * 材质颜色 * (max(0 , cosθ) ^ 光泽度)
= 光线颜色 * 材质颜色 * (max(0 , n · h) ^ 光泽度)
= 光线颜色 * 材质颜色 * (max(0 , n · (l + n)/(|l + n|)) ^ 光泽度)


片元Blinn-Phone

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Shader "Unlit/010"
{
    Properties
    {
        _Diffuse("Diffuse",Color) = (1,1,1,1)
        _Specular("Specular",Color) = (1,1,1,1)
        _Gloss("Gloss",Range(1,256)) = 5
    }
    SubShader
    {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }
        LOD 100

        Pass
        {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
            #include "UnityCG.cginc"
            #include "UnityLightingCommon.cginc"

            fixed4 _Diffuse;
            fixed4 _Specular;
            float _Gloss;

            struct v2f
            {
                // 声明用来存储顶点在裁剪空间下的坐标
                float4 vertex: SV_POSITION;
                // 用于传递计算出来世界空间下的法线
                fixed3 worldNormal: TEXCOORD0;
                fixed3 worldPos: TEXCOORD1;
            };

            // 计算顶点坐标从模型坐标系转换到裁剪面坐标系
            v2f vert (appdata_base v)
            {
                v2f o;
                // 将顶点坐标从模型空间转换到裁剪空间
                o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                // 法线方向,把法线方向从模型空间转换到世界空间
                fixed3 worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);
                o.worldNormal = worldNormal;
                o.worldPos = mul(unity_ObjectToWorld,v.vertex);
                return o;
            }

            // 计算每个像素的颜色值
            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
            {
                // 环境光
                fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz;
                // 光照方向,对于每个顶点来说,光的位置就是光的方向,因为光是平行光
                // fixed3 worldLightDir = normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz);
                fixed3 worldLightDir = UnityWorldSpaceLightDir(i.worldPos); // 使用Unity内置函数计算
                // diffuse = 光线颜色 * 材质颜色 * max(0, n * l)
                fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb * _Diffuse.rgb * saturate(dot(worldLightDir,i.worldNormal));

                // 计算相机方向
                // fixed3 viewDir = normalize(_WorldSpaceCameraPos.xyz - i.worldPos.xyz);
                fixed3 viewDir = normalize(UnityWorldSpaceViewDir(i.worldPos)); // 使用Unity内置函数计算
                // 半角向量
                fixed3 halfDir = normalize(worldLightDir - viewDir);
                // 计算高光 反射光 = 光线颜色 * 材质颜色 * ( max(0,r · v) ^ 光泽度)
                fixed3 specular = _LightColor0.rgb * _Specular.rgb * pow(saturate(dot(i.worldNormal,halfDir)),_Gloss);

                fixed3 color = ambient + diffuse + specular;
                return fixed4(color,1);
            }
            ENDCG
        }
    }
}