shader学习之路（1）- half lambert

最新推荐文章于 2024-02-01 12:36:36 发布

原创

最新推荐文章于 2024-02-01 12:36:36 发布 · 2.8k 阅读

4 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#unity3d #游戏开发 #游戏开发者 #shader

本文介绍了Half Lambert光照模型，一种提高物体在背光时亮度的算法，常见于游戏开发。通过Unity3D自定义surface shader实现，详细讲解了关键代码段和效果对比，帮助理解其工作原理。

在学习这个shader之前先提个常用概念，即光照模型，LightModel（光照模型）即是对于物体怎么对打在其上的光做出视觉反应的数学模型，意即表达物体对光反应产生的视觉效果与入射光、物体表面属性等数值相关联的数学表达。

大致了解了光照模型的概念，接下来介绍下今天的主角，Half Lambert模型，该模型是Valve在开发经典游戏《Half-Life(半衰期)》（半条命这个译名真是后无古人的误翻啊……）是发明的，在以前的游戏中，一旦模型背对着光源，模型表面的亮度会立刻降低，使得整个模型显得平面化，毕竟游戏世界并非像现实中有各种漫散射光能照亮背光的一面，所以half-lambert算法提高了物体在背对光源时的亮度，由于其并非根据真实物理推算出来的结果，而仅仅是一种视觉感受的提升，所以其实现方式并不复杂，很多shader入门书籍都介绍过这种算法，不必担心完全看不懂。

未启用/启用half-lambert算法（右侧为启用）

现在我们来看看怎么实现这个算法，首先因为vs对shader关键字高亮支持并不太好（联网工具包中的shader高亮插件其实还行），所以可以用引擎自带的mono dev或者sublime text来编写Cg文件，这个看大家个人喜好了，有空我会介绍下vs和sublime text对shader关键字高亮的设置。

打开unity3d，在project栏中的Assets下建立Materials Shader两个文件夹（良好的资源管理是开发工程的必要前提），在shader中创建一个surface shader并将之命名为halfLambert。