Unity-Shader-镜面高光Phong&BlinnPhong-油腻的师姐在哪里
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Unity-Shader-镜面高光Phong&BlinnPhong-油腻的师姐在哪里相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
【旧博客转移 - 2016年4月4日 13:13 】
油腻的师姐:
以前玩过一款很火热的端游《剑灵》,剑灵刚出来的时候,某网页游戏广告视频中有句台词:“我不断的在寻找,有你的世界在哪里”,该广告中的人物,音效都模仿了剑灵,而《剑灵》中的人物模型表面看上去油光发亮,所以就被网友改成了:“我不断的洗澡,油腻的师姐在哪里”
像这样(皮肤表面的高光)
这样
还有~ 这样
其实这是使用了镜面反射着色,除了剑灵,其他很多高品质的AAA级游戏也都使用了不同的镜面高光,来增强视觉冲击力和超现实感。
Phong高光类型
Phong光照模型是图形学中表现很友好的高光类型,是一种非常常见的镜面高光模型,从游戏到电影都有诸多应用
镜面反射跟漫反射的区别就是,漫反射的反射光是很分散的。镜面反射的反射光会集中在一起,
视线离反射光越近,射入我们眼中的光也就越多,反之则看不到反射光
Phong光照计算公式
Spec = pow( max(0 ,cos<R, V>), gloss)
R:反射光向量
V:视线向量
gloss:镜面的光滑程度,gloss越大就表示越光滑
Phong光照模型的Shader实现
Shader "lijia/Phong" { Properties { _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {} _Specular("Specular", Range(1, 20)) = 1 _SpecColor("SpecColor", Color) = (1,1,1,1) } SubShader { Tags { "RenderType"="Opaque" } LOD 100 Pass { CGPROGRAM #pragma vertex vert #pragma fragment frag #include "UnityCG.cginc" struct v2f { float2 uv : TEXCOORD0; float4 vertex : SV_POSITION; float3 normal : TEXCOORD1; float3 lightDir : TEXCOORD2; float4 objPos : TEXCOORD3; }; sampler2D _MainTex; float4 _MainTex_ST; float4 _LightColor0; float _Specular; float4 _SpecColor; v2f vert (appdata_full v) { v2f o; o.objPos = v.vertex; o.vertex = mul(UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex); o.uv = TRANSFORM_TEX(v.texcoord, _MainTex); o.normal = v.normal; o.lightDir = ObjSpaceLightDir(v.vertex);//把光向量从世界空间转成模型空间 return o; } fixed4 frag (v2f i) : SV_Target { float3 L = normalize(i.lightDir); float3 N = normalize(i.normal); float3 viewDir = normalize(ObjSpaceViewDir(i.objPos));//计算出视线 float diff = saturate(dot(L, N)); float3 reflection = normalize(2.0 * N * diff - L);//反射向量 float spec = pow(max(0, dot(reflection, viewDir)), _Specular); float3 finalSpec = _SpecColor.rgb * spec; //漫反射+镜面高光+环境光 float3 finalLight = diff * _LightColor0 + finalSpec + UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT; fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv); return col * float4(finalLight, 1); } ENDCG } } }
计算反射向量
Phong用到的是反射向量,计算反射向量的公式是
R = 2*N(dot(N, L)) - L
这个公式是根据向量的投影公式以及平行四边形法则推导出来的
详细步骤请看这篇文章,讲的非常好
Blinn-phong光照模型
blinn是一个人的名字,他叫吉姆·布林,图形学界的大牛,他发现了使用半角向量代替反射向量的计算方式原理是通过视线向量跟光向量的半角向量代替反射向量
halfVector = normalize( L + V );
这样提高了代码的计算效率,在视觉上也更加平滑,因此它成为了很多CG软件中默认的光照模型
Shadre代码跟Phong类似,我就不贴了
将Phone光照用到剑灵模型上的效果
右边是Game视图中加了后期效果的
参考资料:
《ShaderLab开发实战详解》
《Unity着色器和屏幕特效开发秘籍》
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