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注:本文章主要讲解计算方法及推导,原理暂不讲解
? 镜面反射(Specular)又叫高光反射,主要可以来模拟非常光滑的平面受到光线照射所产生的反射效果,使得物体看起来更光滑有光泽。
? 镜面反射主要有两种实现方式:
? Phong模型:
? 该模型中关键步骤就是计算反射光线。需要提前知道的信息有:
? Ks(物体材质的高光反射颜色即材质rgb分量),lightColor(光的颜色即光的rgb分量),shininess(为反光度系数,越大亮点越小)。
? 需要计算:R(反射光向量)V(观察点向量)这两个为计算重点。
? 反射光直接使用shader中的reflect函数就可以计算,在这里我们手动进行推导一下:
? ? 在计算之前,我们只知道入射光向量(AO)和法向量(OP‘),我们需要求的OB。推导如下:
? 现在我们知道了想要求出OB,还必须要求出来OP,但我们现在只知道OP’,OP怎么求呢?推导如下:
? 现在我们求出了OB=AO+2OP。OP=-(AO·N)N。最后联立两式可得:OP=AO-(AO·N)*N。这里的OP就是反射光向量R。切记在计算中对法向量单位化是很重要的一步。
? 计算观察点向量就简单多了,只需要知道相机的位置就可以,Shader中内置变量_WorldSpaceCameraPos 便捷的提供了相机位置。_WorldSpaceCameraPos-目标点就求出了观察点向量V。最后所有的值都求了出来,就可以计算了。
? Blinn-Phong模型:
该模型是对Phong的改进,为了解决反射光计算的耗时问题。
? Ks(物体材质的高光反射颜色即材质rgb分量),lightColor(光的颜色即光的rgb分量),shininess(为反光度系数,越大亮点越小)。
? 需要计算:H(入射光向量与观察点向量的中间向量)。计算很简单:normalize(入射光向量+观察点向量),入射光向量已知,观察点向量还和上面的计算方法一样。
可见Blinn-Phong模型的计算要简单快速很多。
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