blinn-phong高光反向穿透问题

时间:2023-01-21 00:34:17

blinn-phong高光:

H=normalize(V+L);


specular=pow(saturate(dot(N,H)),shiness);

会遇到如下问题:

图中光源在surface背面,但却仍然产生高光。(可以验证,不使用半角向量h,而使用反射向量r的原始phong高光也存在类似问题。)

blinn-phong高光反向穿透问题

此问题的一种简单解决办法,是判断出光源在surface背面则令specular为0,即:

H=normalize(V+L);


specular=pow(saturate(dot(N,H)),shiness);

if(dot(N,L)<0){

  specular=0;

}

这样确实能避面背光面产生高光,但是在背光面和受光面之间高光突然截断会产生过硬的明暗交界线。

也见过有算法是用specular直接乘以一下diffuse,从而获得柔和过度,但往往会过于柔和。

为了使交界线处过度柔和且柔和程度可控,可以采用如下技巧:

首先不难看出上面代码等价于:

H=normalize(V+L);


specular=pow(saturate(dot(N,H)),shiness);

specular*=step(0,dot(N,L));

为使过度平滑,只需用smoothstep代替step,即:

H=normalize(V+L);


specular=pow(saturate(dot(N,H)),shiness);

specular*=smoothstep(0,0.12,dot(N,L));

这样就ok了。

注:smoothstep(0,0.12,dot(N,L))的含义就是:当dot(N,L)<0时,取0;当dot(N,L)>0.12时取1,当dot(N,L)介于0与0.12之间时平滑插值。