Shader系列(1):Lambert光照模型
作者:互联网
Lambert光照模型是一个非常简单的模型,由Lambert在200多年前提出,当光照射到粗糙的表面时,它将向四周均匀的反射。这种各向同性的反射叫漫反射(Diffuse reflection)。漫反射光的强度服从于Lambert定律,光强与入射光的方向和反射点处表面法向夹角的余弦成正比。Lambert模型的数学表达示如下:
Idiffuse = Kd*Id*cosθ
Kd表示物体表面漫反射属性,Id表时入射光强。若N表示入射点单位法向量,L表示从入射点指向光源的单位向量(注意是入射点指向光源,表示了入射光的方向),由点乘与cos之间的关系,cosθ = N●L,则Lmbert模型可表示为:
Idiffuse = Kd*Id*(N●L)
下面是对应的Vertex Shader 和Pixel Shader
float4x4 matWorldViewProjection;
float4x4 matWorldView;
float3 lightPos;
struct VS_INPUT
{
float4 position : POSITION0;
float3 normal: NORMAL;
};
struct VS_OUTPUT
{
float4 position : POSITION0;
float3 normalInView: TEXCOORD0;
float3 lightDirInView: TEXCOORD1;
};
VS_OUTPUT vs_main( VS_INPUT
Input )
{
VS_OUTPUT Output;
//将顶点变换到相机透视空间
Output.position = mul( Input.position, matWorldViewProjection );
//将法线变换到视图空间
Output.normalInView = mul( Input.normal, matWorldView);
// 计算视图空间的灯光方向
Output.lightDirInView = lightPos - mul( Input.position, matWorldView);
return Output;
}
float4 ambientColor;
float4 diffuseColor;
struct PS_INPUT
{
float3 normalInView: TEXCOORD0;
float3 lightDirInView: TEXCOORD1;
};
struct PS_OUTPUT
{
float4 color : COLOR0;
};
PS_OUTPUT ps_main( PS_INPUT In )
{
PS_OUTPUT Out;
// 归一化
In.normalInView = normalize(In.normalInView);
In.lightDirInView = normalize(In.lightDirInView);
// 根据Lambert模型,法线点乘入射光方向计算漫反射
float4 diffuse = max( 0, dot( In.normalInView, In.lightDirInView ));
diffuse = diffuse * diffuseColor;
Out.color = ambientColor +
diffuse;
return Out;
}
Lambert光照模型效果
转载于:https://www.cnblogs.com/cxrs/archive/2013/01/16/Lambert%e5%85%89%e7%85%a7%e6%a8%a1%e5%9e%8bShader.html
标签:normalInView,Lambert,lightDirInView,Shader,float4,OUTPUT,光照,float3 来源: https://blog.csdn.net/weixin_30252709/article/details/97564776