Unity|ShaderLab笔记整理-四(逐顶点漫反射+环境光 +高光反射Phone)

时间:2022-02-14 03:45:01

-接整理反射在顶点函数的实现,先上一张自画图,说明反射高光的原理及公式细节
Unity|ShaderLab笔记整理-四(逐顶点漫反射+环境光 +高光反射Phone)

在前边逐顶点漫反射与环境光基础上拓展高光反射模型,并将Finalcolor输出

Shader "Davia/07_Specular"{

Properties{
_DiffuseColor("Diffuse Color",color) = (1,1,1,1)
}
SubShader
{
Pass
{
Tags{"Lightmode" = "ForwardBase"}
CGPROGRAM
#include"Lighting.cginc"
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag

fixed4 _DiffuseColor;



//application to vertex
struct a2v{
float4 vertex:POSITION;
fixed3 normal:NORMAL;

};
//vertex to fragment
struct v2f{
float4 position:SV_POSITION;
fixed3 color:COLOR;
};

//将计算过程放在顶点中:逐顶点光照
v2f vert(a2v v) {
v2f f;
//顶点位置从模型空间转换到裁减空间也叫投影空间
f.position = mul(UNITY_MATRIX_MVP,v.vertex);

//光方向(_WorldSpaceLightPos0.xyz 世界空间中灯光位置就等于灯光方向)
fixed3 lightDir = normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz);

//法线方向(顶点法线与3x3矩阵相乘后归一化)
fixed3 normalDir = normalize(mul(v.normal,(float3x3)_World2Object));

//漫反射光照-颜色的融合 相乘(颜色变化)
fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb * max(dot(lightDir,normalDir),0) * _DiffuseColor.rgb;

//环境光
fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.rgb;

//反射光方向
fixed3 reflectDir = normalize(reflect(-lightDir, normalDir));

//观察方向
fixed3 viewDir = normalize(_WorldSpaceCameraPos.xyz - mul(v.vertex, _World2Object).xyz);

//反射高光计算
fixed3 specular = _LightColor0.rgb * pow(max(dot(reflectDir, viewDir), 0), 10);

//finalColor颜色叠加
f.color = diffuse + ambient + specular;
return f;
}

//将计算过程放在片元中:逐像素光照
fixed4 frag(v2f f):SV_Target
{
return fixed4(f.color,0.5);
}
ENDCG
}
}

Fallback"Unlit/Diffuse"
}
用逐顶点的漫反射环境光与增加了高光反射的材质做对比

Unity|ShaderLab笔记整理-四(逐顶点漫反射+环境光 +高光反射Phone)

增加高光反射颜色控制与强度控制

先来增加两个外部可控参数:
    Properties{
_DiffuseColor("Diffuse Color",color) = (1,1,1,1)
_SpecularColor("Specular Color",color) = (1,1,1,1)
_SpecularPow("Specular Pow",Range(1,20)) = 1.0
}
再增加两个内部呼应参数(名称可相同):
    fixed4 _SpecularColor;
fixed _SpecularPow;
接下来将逐顶点计算中的公式中相应变量替换为以上参数:

//反射高光计算
fixed3 specular = _SpecularColor * _LightColor0.rgb * pow(max(dot(reflectDir, viewDir), 0), _SpecularPow);

调整参数,获得反射强度与反射颜色的控制结果

Unity|ShaderLab笔记整理-四(逐顶点漫反射+环境光 +高光反射Phone)

注:
/*
2017年7月31日
此类高光也简称Phone光照,当然也有改进版的Blinn-Phone高光反射模型
*/