庄懂着色器_L01_(Half)Lambert/SSS

庄懂-BoyanTata的个人空间_哔哩哔哩_Bilibili

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 01.结构Struct

一些相关数据的组织方式

02.渲染过程

模型 > 输入结构 > 顶点Shader > 输出结构 > 像素Shader > 渲染结果

将模型每个顶点位置信息,换算为每个顶点应该屏幕的位置

计算和赋值其他顶点信息,如: UV,顶点色,顶点法线

03. 向量

标量(Scalar):只有大小,没有方向的量;如:年龄,体重,等;

向量(Vector):既有大小,也有方向的量;如:力,速度等

理论上不存在没有大小,只有方向的量;但存在大小无现实意义的量,我们多把它归一化处理.

04.点乘Dot

点乘/点积/Dot:两向量间的一种运算方式,结果为一标量.,具有良好的几何含义;

结果的几何意义为:一个向量在另一向量上的投影长度

结果的图形学表现为:两向量,方向同时 结果=1(白色),方向 结果=-1(黑色),垂直 结果=0(黑色)

 

两个向量方向 一样,它的投影长度 最长

两个向量方向 相反,它的投影长度为 负值

两个向量方向 垂直,它的投影长度为 零

中午12点钟的太阳照到头上,投影就在脚下,值为0

如果一个向量是光的方向,

光的方向的反方向,

一个是物体表面的朝向 

05.兰伯特光照模型Lambert

根据向量点乘的图形学含义,我们令:

-模型表面的垂直方向为向量nDir(即:法线方向)

-令光照方向的反方向为向量lDir(即:LightDir)

-令nDir * lDir(两者点乘)结果为像素输出;

最两处:值为1,纯白;

明暗交接处:值为0,纯黑;

暗部:值为负数,亦为黑;

负数是个意义的亮度,所以我们通常把结果为负数的值,都改为0;

则有: Max(0,nDir * lDir)

即为 兰伯特光照模型

Max(x,y)

选择x和y中的最大的

06.半兰博特光照模型 Half-Lambert

优点:比Lambert透气,不至于暗部死黑

缺点:显然和素描老师教的不一样

lDir 即平行光 Direction Light取方向光的 反方向

Clamp 0-1

输出不小于0,不大于1 限制两端点之间的范围

Clamp

将指定值限制在指定的最小和最大范围内

07.映射

映射:两个集合,元素间相互对应的关系

08.调子映射 RampTex

Append 

把两个标量值合并成一个二维向量

一维向量+一维向量 = 二维向量

二维向量 + 一个标量 = 三维向量,限制最多四维

结论

两个向量的方向越接近,它的点乘Dot结果越接近1

两个向量的方向越相反,它的点乘Dot结果越接近-1

两个向量的夹角为90度,它的点乘Dot结果为0 

光 直射到表面 就应该 亮

光 背向表面     就应该 暗

光 垂直于90度  应该也暗

Append  是相加分量的节点

Component Mask  是拆分量的节点