UnityShader开发之光照 - 简单光照模型 - 兰伯特（Lambert）漫反射模型参数分析

1.概念公式

漫反射 公式：

其中  为漫反射模型计算最终的颜色值

 是材质的漫反射颜色

 是光源颜色

 是经验模型，需要两个变量能影响到最终值，用加、减法容易触发溢出，于是使用乘法（个人观点）

 是表面法线

 是指向光源的单位矢量

 表示将投影到，获得在方向上的分量的标量(大小)，即能被摄像机看到的值。

从全局来看的话大致是这张图

黑到白为[0,1]，乘于这个值相当于加了一层遮罩。

2.实现

Shader "Custom/Light/PixelDiffuseLight"
{
	Properties
	{
		_Diffuse("Diffuse",Color)=(1,1,1,1)
	}
	SubShader
	{
		Tags { "RenderType"="Opaque" }
		LOD 100

		Pass
		{
			Tags { "LightMode" = "ForwardBase" }
			CGPROGRAM
			#pragma vertex vert
			#pragma fragment frag
			
			#include "UnityCG.cginc"
			#include "Lighting.cginc"

			struct a2v
			{
				float4 vertex : POSITION;
				float2 normal : NORMAL;
			};

			struct v2f
			{
				float4 pos:SV_Position;
				fixed3 worldNormal:TEXCOORD0;
			};

			float4 _Diffuse;//模型自带漫反射颜色
			
			v2f vert (a2v v)
			{
				v2f o;
				o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);//顶点坐标变换

				o.worldNormal=mul(v.normal,(float3x3)unity_WorldToObject);//法向量坐标变换

				return o;
			}
			
			fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
			{
				fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz;//环境光

				fixed3 worldNormal=i.worldNormal;
				
				fixed3 worldLightDir=_WorldSpaceLightPos0.xyz;

				fixed3 diffuse= _LightColor0.rgb * _Diffuse.rgb *dot(worldNormal,worldLightDir);

				fixed3 color=ambient+diffuse;

				return fixed4(color,1.0);
			}
			ENDCG
		}
	}
}

_LightColor0是平行光源的颜色值，_Diffuse是物体自带漫反射颜色值，worldNormal是法向量，worldLightDir是像素到光源的方向向量。