Shader系列(1):Lambert光照模型

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　　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

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标签：normalInView,Lambert,lightDirInView,Shader,float4,OUTPUT,光照,float3
来源： https://blog.csdn.net/weixin_30252709/article/details/97564776