Unity Shader总结（四）——光照模型

自发光：$c_{emissive}$
高光发射：$c_{specular}$
漫反射：$c_{diffuse}$
环境光：$c_{ambient}$

一、漫反射

1.1 兰伯特模型

$c_{diffuse}=（c_{light}\cdot m_{diffuse}）max(0,\hat{n}\cdot \hat{l})$
其中，$c_{light}$是光源颜色和强度，$m_{diffuse}$是漫反射系数，$\hat{n}$是表面法线，$\hat{l}$是指向光源的单位矢向量。
$max$函数可以用$saturate(x)$函数实现。

实践

逐顶点：

Shader "Unity Shaders Book/Chapter 6/Diffuse Vertex-Level" {
   
	Properties {
   
		_Diffuse ("Diffuse", Color) = (1, 1, 1, 1)
	}
	SubShader {
   
		Pass {
    
			//光照模式
			Tags {
    "LightMode"="ForwardBase" }
		
			CGPROGRAM
			
			#pragma vertex vert
			#pragma fragment frag
			
			#include "Lighting.cginc"
			
			fixed4 _Diffuse;
			
			struct a2v {
   
				float4 vertex : POSITION;
				//顶点法线
				float3 normal : NORMAL;
			};
			
			struct v2f {
   
				float4 pos : SV_POSITION;
				fixed3 color : COLOR;
			};
			
			v2f vert(a2v v) {
   
				v2f o;
				// Transform the vertex from object space to projection space
				o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
				
				// Get ambient term
				fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz;
				
				// Transform the normal from object space to world space
				//因为法线直接用变换矩阵不能保证变换后垂直，所以用原变换矩阵的逆转置矩阵
				fixed3 worldNormal = normalize(mul(v.normal, (float3x3)unity_WorldToObject));
				// Get the light direction in world space
				//_WorldSpaceLightPos0是假设只有一个光源且是平行光
				fixed3 worldLight = normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz);
				// Compute diffuse term
				fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb * _Diffuse.rgb * saturate(dot(worldNormal