005-基础Shader-Blinn光照的实现

 用于学习《Unity Shader 入门精要》过程记录

注意点：

1.顶点法线转换至三维空间中，比较特殊，与一般转换不同。

2.Blinn关照计算与理想的反射计算不同。采用：视角向量+主光线向量

在场景中添加一个球体，将Blinn光照赋值给其Material，具体效果如下图

Shader "ShaderStudy/005"
{//属性Properties{//定义一个颜色属性 ColorDiffuse_ColorDiffuse ("ColorDiffuse",Color)=(1,1,1,1)//定义一个颜色属性 ColorSpecular 用于高光反射_ColorSpecular("ColorSpecular",Color)=(1,1,1,1)//定义一个数值 FloatGloss 用于控制高光区域大小	(值越大，反射区域越小)_FloatGloss("FloatGloss",Range(1,200))=3}SubShader{Pass{//定义光照模型为 ForwardBaseTags{"LightMode"="ForwardBase"}//CG 程序开始CGPROGRAM//编译指令 顶点着色器代码在 name（vert）中#pragma vertex vert//编译指令 片元着色器代码在 name（frag）中#pragma fragment frag//添加Lighting.cginc库文件 包含_LightColor0#include "Lighting.cginc"//声明颜色属性变量  _ColorDiffusefixed4 _ColorDiffuse;//声明颜色属性变量  _ColorSpecularfixed4 _ColorSpecular;//声明Float属性变量  _FloatGlossfloat _FloatGloss;//定义结构体 用于顶点着色器的输入数据struct v2a{//定义 pos 为模型顶点位置信息float4 pos:POSITION;//定义 normal 为模型顶点法线信息float3 normal:NORMAL;};//定义一个结构，用于顶点着色器的输出数据struct v2f{//定义 posSV 为存放顶点的裁剪空间位置float4 posSV:SV_POSITION;//定义 normalWorld 为存放顶点的法线在三维空间中的单位向量 存贮于TEXCOORD0中float3 normalWorld:TEXCOORD0;//定义 posWorld 为存放顶点在三维空间中的位置 存贮于TEXCOORD1中float3 posWorld:TEXCOORD1;};//顶点着色器 输入参数为结构体v2a（name）  输出参数为结构体 v2f（name）v2f vert(v2a v){v2f o;//计算顶点坐标在 裁剪空间中的位置o.posSV=UnityObjectToClipPos(v.pos);//计算顶点法线在三维空间中的单位向量//法线在空间中的单位向量算法，不同于一般的换算，主要时因为当模型进行缩放时，采用一般方式会算出错误的值o.normalWorld=normalize( mul(v.normal,(float3x3)unity_WorldToObject));//计算顶点在三维空间中的位置o.posWorld=mul(unity_ObjectToWorld,v.pos);return o;}//片元着色器 输入参数为结构体 v2f（name） 输出存贮到渲染目标fixed4  frag(v2f i) : SV_Target{//获取环境光信息fixed3 colorAmblent=UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz;//获取主平行光在空间坐标系下的单位向量fixed3 normalWorldLightDir=normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz);//片元光照强度*自定义颜色属性*saturate（两向量的投影值Float）//片元向量和平行光之间的关系决定顶点光照的强度，平行时最强，垂直时最弱fixed3 colorDiffuse=_LightColor0.rgb*_ColorDiffuse.rgb*saturate(dot(i.normalWorld,normalWorldLightDir));//半兰伯特光照效果，使物体暗的地方更亮//fixed3 colorDiffuse=_LightColor0.rgb*_ColorDiffuse.rgb*(dot(i.normalWorld,normalWorldLight)*0.5+0.5);//正常的反射效果实现//{//	//顶点的反射向量//	fixed3 normalReflect=normalize(reflect(-normalWorldLight,i.normalWorld));//	//顶点指向摄像机的单位向量  //	fixed3 normalView=normalize(_WorldSpaceCameraPos.xyz-i.posWorld.xyz);//	//片元反射颜色//	fixed3 colorSpecular=_LightColor0.rgb*_ColorSpecular.rgb*pow(saturate(dot(normalReflect,normalView)),_FloatGloss);//环境光的颜色+片元光照颜色//return fixed4(colorAmblent+colorDiffuse+colorSpecular,1.0);//}//Blinn 光照效果{//顶点指向摄像机的单位向量  fixed3 normalView=normalize(_WorldSpaceCameraPos.xyz-i.posWorld.xyz);//场景中的主光线向量+视角向量  根据经验这样计算出的效果比较理想fixed3 normalHalf=normalize(normalWorldLightDir+normalView);fixed3 colorSpecular=_LightColor0.rgb*_ColorSpecular.rgb*pow(saturate(dot(i.normalWorld,normalHalf)),_FloatGloss);//环境光的颜色+片元光照颜色+反光颜色return fixed4(colorAmblent+colorDiffuse+colorSpecular,1.0);}}//CG程序结束ENDCG}}FallBack "Specular"
}