Unity自定义光照模型-优快云博客

Shader "Custom/aaa" {
    Properties {
        _Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
        _MainTex ("Albedo (RGB)", 2D) = "white" {}
    }
    SubShader {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }
        LOD 200
        
        CGPROGRAM
        #pragma surface surf Lambert 

        sampler2D _MainTex;
 　　　　fixed4 _Color;

struct Input 
　　　　 {
            float2 uv_MainTex;
        };

        void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) {
            fixed4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex) * _Color;
            o.Albedo = c.rgb;
            o.Alpha = c.a;
        }
        ENDCG
    }
    FallBack "Diffuse"
}

　　使用上面最简单的shader，我们修改它：

　　1.将 #pragma标记修改为如下代码

#pragma surface surf LambertSelf

　　2.在subshader中加入如下代码：　

inline float4 LightingLambertSelf (SurfaceOutput s,fixed3 lightDir,fixed atten)
        {
            float difLight = max(0,dot (s.Normal,lightDir));
            float4 col;
            col.rgb = s.Albedo * _LightColor0.rgb*(difLight * atten * 2);
            return col;
        }

　　3.保存着色器代码并返回Unity窗口后，着色器会自动编译。可以看到材质已经发生了变化。我们做的就是

删除Unity自带的漫反射光照，并且实现一个可以自定义的光照模型。

实现原理

　　代码中有很多元素参加了工作，现在来逐行解释他们是如何工作的：

♦ #pragma surface 指令告诉着色器将使用哪个光照模型来计算。在我们原来的着色器代码里，默认使用

　　 Lighting.cginc 文件里包含的Lambert光照模型，所以可以使用这种光照模型来计算。现在我们告诉着色

　　器将使用名叫 LambertSelf 的光照模型。

♦ 通过声明一个新的光照模型函数我们就能创建一个新的光照模型了，当完成了这个步骤后，便可以将函

　　数名替换成你想要的任何名字。函数名的格式是：Lighting <任何名>。你可以使用三种格式的光照模型

　　　函数：

　　•half4 LightingName (SurfaceOutput s , half3 lightDir , half atten) { }

　　　该函数用于不需要视角方向的前向着色。

　　 •half4 LightingName (SurfaceOutput s , half3 lightDir , half3 viewDir , half atten) { }

　　该函数用于需要视角方向的前进着色。

　　 •half4 LightingName_PrePass (SurfaceOutput s , half4 light ) { }

　　该函数用于需要使用延迟着色的项目。

♦ 点击函数（dot Product function）是Cg语言的一个内置数学函数，我们可以用它来比较两个向量在空间里的方向。

　　　点击函数会检查两个向量是互相平行还是互相垂直。任意两个向量都可以通过点击函数过得 -1 到1的夹角范围，-1

　　　表示平行向量并背离你的方向，1也表示平行向量，不过是朝你的方向，0表示和你垂直的方向向量。

√ 矢量点积（或内积）的归一化向量 N 和 L 是测量两个向量之间夹角的方法。两个向量之间的夹角越小，点积越大，

　　　表面可以接受的入射光也就越多。

♦ 为了完成漫反射计算，我们需要将 Unity 和 SurfaceOutput 结构体提供给我们的数据做乘法运算。为此我们需要乘上

　　　s.Albedo (来自于sur函数) 和 _LightColor0.rgb(来自于Unity)然后再将结果与（difLight * atten）相乘，最后，返回这

　　　个值作为颜色值。代码如下所示：

inline float4 LightingLambertSelf (SurfaceOutput s,fixed3 lightDir,fixed atten)
        {
            float difLight = max(0,dot (s.Normal,lightDir));
            float4 col;
            col.rgb = s.Albedo * _LightColor0.rgb*(difLight * atten * 2);
            col.a = s.Alpha;
            return col;
        }