4000 CG之基本光照模型计算公式

参考资料：https://www.cnblogs.com/jietian331/p/5549889.html

在一个基本模型里，一个物体表面的颜色是由放射(emissive)、环境反射(ambient)、漫反射(diffuse)和镜面反射(specular)等光照作用的总和。
每种光照作用取决于表面材质的性质（如亮度和材质颜色）和光源的性质（如光的颜色和位置）的共同作用。
从数学上描述基本模型的高级公式如下所示：
surfaceColor = emissive +ambient + diffuse + specular

一、放射项
emissive = Ke
// Ke代表材质的放射光颜色。

二、环境反射项
ambient = Ka * globalAmbient
fixed3 ambient=UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz;
// Ka是材质的环境反射系数。
// globalAmbient是入射环境光的颜色。

三、漫反射项
diffuse = Kd * lightColor * max(dot(N, L), 0)
// 漫反射光照模型计算公式
//
c_diffuse=(c_light*m_diffuse)max(0,n*I_light)
fixed3 diffuse=_LightColor0.rgb*_Diffuse.rgb*saturate(dot(worldNormal,worldLightDir));
// Kd是材质的漫反射颜色。 _Diffuse
// lightColor是入射漫反射光的颜色。 _LightColor0.rgb // 需要 #include "Lighting.cginc"
// N是规范化的表面法向量。
fixed3 worldNormal=normalize(mul(v.normal,(float3x3)unity_WorldToObject);
// L是规范化的从顶点到光源的向量。 fixed3 worldLightDir=normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz);

四、镜面反射项
specular = Ks * lightColor * facing * pow(max(dot(N, H), 0), shininess)
//高光反射光照模型之一：
// c_specular=(c_light*m_specular)（pow(max(0,viewDir*reflectDir),m_gloss);
fixed3 specular=_LightColor0.rgb*_Specular.rgb*pow(saturate(dot(reflectDir,viewDir)),_Gloss);
// fixed3 reflectDir=normalize(reflect(-worldLightDir,worldNormal)); // reflect函数要求的入射方向为光源到顶点，所以取反worldLightDir
// fixed3 viewDir=normalize(_WorldSpaceCameraPos.xyz-mul(unity_ObjectToWorld,v.vertex).xyz); // 世界空间下的视角方向=世界空间中的摄像机位置-世界空间中的顶点位置
//高光反射光照模型之二：即Blinn-Phong光照模型：
//
c_specular=(c_light*m_specular)（pow(max(0,n*h),m_gloss);
fixed3 specular = _LightColor0.rgb * _Specular.rgb * pow(max(0,dot(worldNormal,halfDir)),_Gloss);
// Ks 是材质的镜面反射颜色。
// lightColor是入射镜面反射光的颜色。
// N是规范化的表面法向量。 fixed3 worldNormal=normalize(mul(v.normal,(float3x3)unity_WorldToObject);
// H是规范化的，顶点到光源的向量与顶点到眼睛的向量的中间向量。fixed3 halfDir = normalize(worldLightDir + viewDir);
// facing是，如果dot(N,L)大于0则为1，否则为0。
// shinniess是表面光泽度。_Gloss