UnityShader入门精要第六章-基础光照模型原理总结
前言
开发中常常有一些画面表现上的需求，但苦于不会写Shader，没办法实现，现在特地来学习相关原理知识。
UnityShader入门精要的第六章前的内容已经很详尽了，在此不做记录。但第六章中的基础光照模型比较常见，这部分内容在GAMES101中也有讲解，可见其重要性，在此记录一下。
标准光照模型（Blinn-Phong模型 ）
最初的光照模型由Phong提出，他把进入到摄像机的光照分为四个部分：自发光、高光反射、漫反射、环境光。
- 自发光：
emissive，给定某个方向时，一个表面自身会向该方向散发多少辐射量。 - 漫反射：
diffuse，光照某个表面时，该表面会向每个方向散发多少辐射量。 - 高光反射：
specular，光照某个表面时，该表面会向完全镜面反射方向散发多少辐射量。 - 环境光：
ambient，其他所有间接光照。
计算光照时，就由这四个部分做贡献，接下来介绍对应公式。
自发光
自发光计算最简单。它的贡献度（Cemissive）就是该表面材质的自发光颜色（Memissive）。
\[c_{emissive} = m_{emissive}
\]
漫反射
漫反射符合兰伯特定律。它的贡献度，即反射光线的强度（Cdiffuse）与表面法线和光源方向之间夹角的余弦值成正比。
\[c_{diffuse} = (c_{light}·m_{diffuse})max(0, n·I)
\]
Clight是光强，Mdiffuse是该表面材质的漫反射颜色，n是表面法线，I是指向光源的单位矢量。这里对表面法线和指向光源的单位矢量点乘的结果做max运算是为了将结果截取到0，防止光源将物体的背后也照亮。
高光反射
这里的高光反射是一种经验模型，它并不完全符合现实世界的高光反射现象。
它的贡献度（Cspecular）由四个参数计算得出，分别是入射光强（Clight）、表面材质的高光反射系数（Mspecular）、视角方向（v）和反射方向（r）。除此之外还可以加上材质的光泽度（Mgloss）来控制高光区域的范围。
\[c_{specular} = (c_{light}·m_{specular})max(0, v·r)^{m_{gloss}}
\]
其中反射方向r可以由表面法线（n）和光照方向（I）计算得出。
\[r = I - 2(n·I)n
\]
Blinn对这里做了一些修改，他提出不再计算反射方向r，而是改为：将视角方向v和光照方向I相加后做归一化，得到一个新矢量h，然后使用h和表面法线n作点乘，以此替代Phonn模型中的v·r。
环境光
它的贡献度（Cambient）一般为全局变量，由开发者自行设置。
