Unity 基本光照模型

基本光照成分

实际使用中的光照模型把光分成 4 种独立的成分：环境光（Ambient Light）、散射光（Diffuse Light）、镜面光（Specular Light）和自发光（Emissive Light）。

环境光（Ambient Light）

环境光是那些在环境中进行了充分的散射，无法分辨其原始方向的光。它似乎来自于所有方向。当环境光撞击表面时，它会向所有方向均匀发散，所以我们看到的反射环境光不随视角变化。

环境光一般是一个全局变量： c_ambient = g_ambient

在 Unity 中，环境光是通过 Window/Lighting 菜单选项设置：

漫反射（Diffuse Light）

散射光来自于某个方向，所以如果灯光从正面照射表面，它就看起来亮一些，如果从侧面照射，就会暗一些。但是当灯光撞击表面时，它会均匀地向所有方向发散，所以散射光也不随视角变化。

散射光计算：

c_diffuse = c_light * c_material * max(0, dot(N, L))

高光（Specular Light）

镜面高光来自于某个方向，并且倾向于从表面向某个特定方向反射。高光会随视角变化。

• Phong

  c_specular = c_light * c_material * max(0, dot(V, R))^gloss

  

• Blinn-Phong

  c_specular = c_light * c_material * max(0, dot(N, H))^gloss

  其中，H 是 V 和 L 的归一化和向量。

  

自发光（Emissive Light）

自发光一般就是材质的一个颜色属性，自发光不会作为光源照亮别的物体。

c_emissive = m_emissive

合成光照

c = c_ambient + c_diffuse + c_specular + c_emissive

参考资料：

• 《OpenGL编程指南》第五版，机械工业出版社
• 《Unity Shader入门精要》，人民邮电出版社

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