光照基础
1.环境光照(ambient)
2.漫反射光照(diffuse)
3.镜面光照(specular)
光照特性
1.发射光:由物体自身发光
2.环境光:在环境中充分散射的光,无法识别方向
3.漫反射光:光线来自某个方向,但在物体的各个方向反射
4.镜面高光:光线来自一个特定方向照射在物体上,然后在物体表面以一个特定的方向反射出去
材质属性
1.范射属性
2.漫反射材质
3.镜面反射材质
4.反射材质
光照计算
1.环境光的计算
环境光 = 光源的环境光颜色 * 物体的材质颜色
2.发射光的计算
发射颜色 = 物体的反射材质⾊
3.漫反射光照计算
漫反射颜色 = 光源的漫反射颜色 * 物体的漫发射材质颜色 * DiffuseFactor
DiffuseFactor = max(0,dot(N,L)) (漫反射因子DiffuseFactor 是光线与顶点法线向量的点积)
4.镜面光照计算
N:平面法线
I:入射光线
R:反射光线
E:视线
å:视点与反射光夹角
(ps:镜面光强度与视点位置相关)
镜⾯反射颜色 = 光源的镜⾯光的颜色 * 物体的镜⾯材质颜色 * SpecularFactor
SpecularFactor = power(max(0,dot(N,H)),shininess)
H :视线向量E与光线向量L的半向量
dot(N,H):H,N的点积⼏何意义,平⽅线与法线夹角的cos值
shiniess : ⾼光的反光度
5.光照计算
光照颜色 =(环境颜色 + 漫反射颜色 + 镜⾯反射颜色) * 衰减因子
衰减因子 = 1.0/(距离衰减常量 + 线性衰减常量 * 距离 + ⼆次衰减常量 * 距离的平方)
(PS:距离衰减常量,线性衰减常量和⼆次衰减常量均为常量值)
6.聚光灯因子
聚光灯夹角cos值 = power(max(0,dot(单位光源位置,单位光线向量)),聚光灯指数)
* 单位光线向量量是从光源指向顶点的单位向量量
* 聚光灯指数,表示聚光灯的亮度程度
* 公式解读:单位光源位置单位光线向量点积的聚光灯指数次方
聚光灯无过渡与有过渡处理
增加过度计算
聚光灯因⼦ = clamp((外环的聚光灯⻆度cos值 - 当前顶点的聚光灯⻆度cos值)/ (外环的聚光灯角度cos值- 内环聚光灯的⻆度的cos值),0,1)
7.光照计算终极公式
光照颜色 = 发射颜色 + 全局环境颜色 + (环境颜色 + 漫反射颜色 + 镜⾯面反射颜色) * 聚光灯效果 * 衰减因⼦