unityshader学习笔记3

Phong高光反射

如图,反射光与视角的夹角越小,光强越大 ---->> 光强为 反射光与视角夹角的余弦值cosΘ,即 R向量(反射光)*V向量(视角方向)

已知视角方向有现成的值,需要求反射光向量

反射光向量

注意:各个向量都当做单位向量

如图可得: 

 R向量(反射光) + L向量 = 2 * |L| * cosΘ * n向量(这里n向量表明方向,因为n向量为单位向量,不用除以它的模)

                                      = 2 * cosΘ * n向量 

                                      = 2 * (L向量 * n向量) * n向量                //cosΘ = L向量*n向量,漫反射已经说过

            所以:   r向量 =  2 * (L向量 * n向量) * n向量  - L向量

高光反射 = 光源颜色 * 物体表面颜色 * 光强(法线与光源方向的点乘)

               = 光源颜色 * 物体表面颜色 * saturate( pow(dot(反射光, 视角),  高光光泽度) )

unity内置函数reflect(i, n)  返回入射光线i对表面法线n的反射光线    可以直接得到反射光线,  注意:入射光线i与unity光源方向是相反的,需要用"-"号

Shader "Custom/VertexPhong"
{
    Properties
    {
        _Diffuse("Diffuse", Color) = (1,1,1,1)  //漫反射颜色
        _Specular("Specolor", Color) = (1,1,1,1)//高光颜色
        _Gloss("Gloss", Range(1, 200)) = 5      //高光光泽度
    }
    SubShader
    {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }
        LOD 100

        Pass
        {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
            #include "UnityCG.cginc"
            #include "Lighting.cginc"

            fixed4 _Diffuse;
            fixed4 _Specular;
            float _Gloss;

            struct v2f
            {
                float4 vertex : SV_POSITION;
                fixed3 color : COLOR;
            };

            v2f vert (appdata_base v)
            {
                v2f o;
                o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);

                //环境光
                fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz;
                //漫反射
                fixed3 worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);
                fixed3 worldLight = normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz);
                fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb * _Diffuse.rgb * saturate((dot(worldNormal, worldLight)));
                //高光反射
                fixed3 reflectDir = normalize(reflect(-worldLight, worldNormal));　　//入射光线与unity光源方向是相反的,需要用"-"号
                fixed3 viewDir = normalize(_WorldSpaceCameraPos.xyz - UnityObjectToWorldDir(v.vertex));//摄像机位置 - 起点 = 视角方向
                fixed3 specular = _LightColor0.rgb * _Specular.rgb * pow(saturate(dot(reflectDir, viewDir)), _Gloss);

                o.color = diffuse + ambient + specular;
                return o;
            }

            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
            {
                return fixed4(i.color, 1);
            }
            ENDCG
        }
    }
}