Unity 兰伯特模型 漫反射
漫反射计算公式：
漫反射颜色 = 光线颜色 * 材质颜色 * 光线角度
推导：
n * l = cosθ * |n| * |l|
因为只需要角度所有 n和l可以归一化
n * l = cosθ
又因为cosθ存在负数，所以需要限制在0-1之间
diffuse = 光线颜色 * 材质颜色 * max(0, n * l)
顶点漫反射
点击查看代码
Shader "Unlit/005"
{
Properties
{
_Diffuse("Diffuse",Color) = (1,1,1,1)
}
SubShader
{
Tags { "RenderType"="Opaque" }
LOD 100
Pass
{
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "UnityCG.cginc"
#include "UnityLightingCommon.cginc"
fixed4 _Diffuse;
struct v2f
{
// 声明用来存储顶点在裁剪空间下的坐标
float4 vertex: SV_POSITION;
// 用于传递计算出来的漫反射颜色
fixed3 color: Color;
};
// 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);
// 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 worldLight = normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz);
// diffuse = 光线颜色 * 材质颜色 * max(0, n * l)
fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb * _Diffuse.rgb * saturate(dot(worldNormal,worldLight));
o.color=diffuse;
return o;
}
// 计算每个像素的颜色值
fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
{
return fixed4(i.color,1);
}
ENDCG
}
}
}
片元漫反射
点击查看代码
Shader "Unlit/006"
{
Properties
{
_Diffuse("Diffuse",Color) = (1,1,1,1)
}
SubShader
{
Tags { "RenderType"="Opaque" }
LOD 100
Pass
{
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "UnityCG.cginc"
#include "UnityLightingCommon.cginc"
fixed4 _Diffuse;
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;
};
// 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;
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);
// diffuse = 光线颜色 * 材质颜色 * max(0, n * l)
fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb * _Diffuse.rgb * saturate(dot(worldLightDir,i.worldNormal));
fixed3 color = ambient + diffuse;
return fixed4(color,1);
}
ENDCG
}
}
}
半兰伯特
将兰伯特的计算公式 从限制[ 0 , 1 ]修改为 (n * l) * 0.5 + 0.5 ，防止背面没有光的地方过黑
点击查看代码
Shader "Unlit/007"
{
Properties
{
_Diffuse("Diffuse",Color) = (1,1,1,1)
}
SubShader
{
Tags { "RenderType"="Opaque" }
LOD 100
Pass
{
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "UnityCG.cginc"
#include "UnityLightingCommon.cginc"
fixed4 _Diffuse;
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;
};
// 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;
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);
// diffuse = 光线颜色 * 材质颜色 * ((n * l) * 0.5 + 0.5)
fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb * _Diffuse.rgb * (dot(worldLightDir,i.worldNormal) * 0.5 + 0.5);
fixed3 color = ambient + diffuse;
return fixed4(color,1);
}
ENDCG
}
}
}