unity有几种光照模式（Unity中的光照模型）
unity有几种光照模式（Unity中的光照模型）Half-Lambert光照模型最初是由 Valve 开发用在初代半条命中的技术。用来皮面物体后部变形而且看上去不立体。这是一个极其宽容的光照模型，也正因如此，此模型完全不具有物理特性。floatLambertDiffuse = NdotL * SurfaceColor;float3 SurfaceColor; //objects colorfloat3 LightColor; //lights color * intensityfloatLightAttenuation; //value of light at point (shadow/falloff)floatNdotL = max(0.0 dot(normalDirection lightDirection));
一篇多年前翻译的技术文章，算是上一篇 shader 文章的补充。
光照模型是用来决定模型表面光线的方法/算法。有许多利用着色器（shader）计算光照的方法。美术人员和程序员基于模型的真实程度/风格化程度/导入表现力来选择使用光照模型。下面我们会提到几个光照和着色模型。
LambertLambertian反射率，或者扩散光，是应用中最普遍的光照模型之一，但让不是最最普遍的。
这个光照模型独立出现，也就是说表面的亮度不会随着视点角度而改变。这是一个非常简单的模型，可以使用下面的伪代码（pseudocode）实现：
float3 SurfaceColor; //objects color
float3 LightColor; //lights color * intensity
floatLightAttenuation; //value of light at point (shadow/falloff)
floatNdotL = max(0.0 dot(normalDirection lightDirection));
floatLambertDiffuse = NdotL * SurfaceColor;
float3 finalColor = LambertDiffuse * LightAttenuation * LightColor;
Half-Lambert光照模型最初是由 Valve 开发用在初代半条命中的技术。用来皮面物体后部变形而且看上去不立体。这是一个极其宽容的光照模型，也正因如此，此模型完全不具有物理特性。
Half-Lambert光照模型的关键在于，Lambert扩散除以2，然后加上0.5然后再二次方。一种常见的插入方式，称作扩散包裹（diffuse wrap），不是使用0.5，而是你可以使用0.5到1之间的所有数值，基于这样的理念运作。比如说，不用：
pow(NdotL * 0.5 0.5 2)
而还可以使用：
pow(NdotL * wrapValue (1-wrapValue) 2)
包裹数值可以是介于 0.5到1之间的所有值。
下面是 Half-Lambert光照模型的一个插入方式：
float3 SurfaceColor; //objects color
float3 LightColor; //lights color * intensity
floatLightAttenuation; //value of light at point (shadow/falloff)
floatNdotL = max(0.0 dot(normalDirection lightDirection));
floatHalfLambertDiffuse = pow(NdotL *0.5 0.5 2.0) * SurfaceColor;
float3 finalColor = HalfLambertDiffuse * LightAttenuation * LightColor;
Phong着色模型通常用来产生镜面效果。此函数基于这样的假设：表面反射的光是粗糙表面的漫反射和光滑表面的镜面反射的集合。
下面是 Phong模型的一个常见插入方式：
float3 viewDirection = normalize(_WorldSpaceCameraPos.xyz - i.posWorld.xyz);
float3 lightReflectDirection = reflect( -lightDirection normalDirection );
floatNdotL = max(0 dot( normalDirection lightDirection ));
floatRdotV = max(0 dot( lightReflectDirection viewDirection ));
//Specular calculations
float3 specularity = pow(RdotV _SpecularGloss/4)*_SpecularPower *_SpecularColor.rgb ;float3 lightingModel = NdotL * diffuseColor specularity;
floatattenuation = LIGHT_ATTENUATION(i);
float3 attenColor = attenuation * _LightColor0.rgb;float4 finalDiffuse = float4(lightingModel* attenColor 1);
这不太像是一个光照模型，而更像是一个光照扭曲，来给你看你如何在标准光照模型上使用简单的数学操作。这种方法通过打断光照的方向然后将其变成一条一条的光带。这种方法可以变成其他任何光照模型，只要用 banded NdotL替换NdotL，正如下方所示的：
floatNdotL = max(0.0 dot( normalDirection lightDirection ));
floatlightBandsMultiplier = _LightSteps/256;
floatlightBandsAdditive = _LightSteps/2;
fixedbandedNdotL = (floor((NdotL*256 lightBandsAdditive)/_LightSteps))* lightBandsMultiplier;
float3 lightingModel = bandedNdotL * diffuseColor;
floatattenuation = LIGHT_ATTENUATION(i);
float3 attenColor = attenuation * _LightColor0.rgb;
float4 finalDiffuse = float4(lightingModel * attenColor 1);
returnfinalDiffuse;
Minnaert光照模型最初设计用来复制月亮的着色，所以经常被称作月球着色器（shader）。Minnnaert很适合用来模拟多孔和纤维表面，比如月亮和丝绒。这些表面可以在背散射（back-scatter）中造成很多光线。这在纤维垂直于表面时特别明显，比如丝绒，地毯等。
这种模拟提供的结果和 Oren-Nayar十分接近，同样也经常被称作丝绒或月球着色器（shader）。
下面是 Minnaert光照的一个近似例子：
float3 viewDirection = normalize(_WorldSpaceCameraPos.xyz - i.posWorld.xyz);
floatNdotL = max(0 dot( normalDirection lightDirection ));
floatNdotV = max(0 dot( normalDirection viewDirection ));
float3 minnaert = saturate(NdotL * pow(NdotL*NdotV _Roughness));
float3 lightingModel = minnaert * diffuseColor;
floatattenuation = LIGHT_ATTENUATION(i);
float3 attenColor = attenuation * _LightColor0.rgb;float4 finalDiffuse = float4(lightingModel * attenColor 1);
UNITY_APPLY_FOG(i.fogCoord finalDiffuse);
returnfinalDiffuse;
Oren-Nayer反射率模型是一个反射模型，用在漫反射或粗糙表面上。此模型是一个简单的办法来近似模拟光线在粗糙但仍然具有lambertian特性的表面上的效果。
下面是一个简单的 Oren-Nayer插入方式。
float roughness = _Roughness;float roughnessSqr = roughness * roughness;
float3 o_n_fraction = roughnessSqr / (roughnessSqr float3(0.33 0.13 0.09));
float3 oren_nayar = float3(1 0 0) float3(-0.5 0.17 0.45) * o_n_fraction;
floatcos_ndotl = saturate(dot(normalDirection lightDirection));
floatcos_ndotv = saturate(dot(normalDirection viewDirection));
floatoren_nayar_s = saturate(dot(lightDirection viewDirection)) - cos_ndotl * cos_ndotv;
oren_nayar_s /= lerp(max(cos_ndotl cos_ndotv) 1 step(oren_nayar_s 0));//lighting and final diffuse
floatattenuation = LIGHT_ATTENUATION(i);
float3 lightingModel = diffuseColor * cos_ndotl * (oren_nayar.x diffuseColor * oren_nayar.y oren_nayar.z * oren_nayar_s);float3 attenColor = attenuation * _LightColor0.rgb;
float4 finalDiffuse = float4(lightingModel * attenColor 1);
原帖地址：
https://www.jordanstevenstechart.com/lighting-models
