Phong | 冯氏光照模型

介绍

Phong光照模型中主要的部分就是对高光的计算

是根据反射原理，如果正好在反射方向观察，那看到的反射光就越多。所以计算反射方向和观察方向。就可以计算出高光反射。

公式

• I(spcular) = pow(max(0,dot(R,V)), gloss)

• 最终颜色 = 直射光颜色 * 反射光颜色 * pow(max(0, dot(反射光方向, 视野方向)), 光泽度(gloss)

Phong光照模型原理

• 简单介绍一下，兰伯特光照模型，已经获取到了法线向量（N），光照向量（L），

  Phong 光照模型 是计算观察方向（V）和反射方向（R） 这俩个向量。计算出高光的强弱。

• HLSL 怎么求出这俩个向量，

  
  

  
  

• V 视角

• 获取相机的世界坐标（_WorldSpaceCameraPos ）这个宏是内置的，

• 使用相机空间的位置信息 —世界空间顶点位置信息 = 就可以得到相机方向。

• 这一步是在顶点阶段计算的，不要忘记片元结构体里申明变量。
  

注意 ：是float3类型的向量，不要错误。

在片元着色器阶段计算

• 片元着色器

• 传入数据归一化一下，

  注意 ：是float3类型的向量，不要错误。

R 反射

• 那怎么计算反射向量，我们可以使用光的反方向，和顶点法线方向求出反射方向。

注意 ：是float3类型的向量，不要错误。

这里的 -LightDir 是负的方向。

高光计算部分

• 套用公式带入，后面 乘光照颜色。

• 效果

代码

Blinn-Phong光照

半角向量 | Halfway vector

• Blinn-Phong光照引入了一个概念，半角向量,用H表示. 它在视线方向和光线方向的中间

H 半角向量

• 怎么获取半角向量，使用视角 + 光照方向

• 高光计算

  使用 dot（N,H）

• 俩个效果对比

总结

• Phong 光照模型 主要是计算出 视角方向（ViewDir）和反射方向（ReflectDir），视角方向最好在顶点阶段计算，这样会少很多计算量，向量传入片元着色器阶段归一化一下。

• 注意：向量的类型，一开始我是设置 real 类型，在反射方向，计算出一个错误的结果。查找了半天。

• 我们修改成 real3类型，在看一下效果。

• Blinn-Phone  光照模型，是在Phone基础上修改的，

  Blinn-Phong着色的一个附加好处是，它比Phong着色性能更高，因为我们不必计算更加复杂的反射向量