[UnityShader入门精要读书笔记]11.在UnityShader中实现高光反射（逐顶点光照）

本文主要是介绍[UnityShader入门精要读书笔记]11.在UnityShader中实现高光反射（逐顶点光照），希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

shader "custom/Specular-VertexLevel"{

//1.为了在材质面板中能够方便的控制高光反射的属性，我们在Shader的Properties语义块中声明了三个属性：新添加的_Specular用于控制材质的高光反射颜色，而_Gloss用于控制高光区域的大小

Properties{

       _Diffuse("Diffuse",color) = (1,1,1,1)
       _Specular("Specular",Color) = (1,1,1,1)
       _Gloss("Gloss",Range(8.0,256)) = 20

}

//2.在subshader语义块中定义了一个Pass语义块。这是因为顶点/片元着色器的代码需要写在Pass语义块，而非SubShader语义块中。而且，我们在Pass的第一行指明了该Pass的光照模式：

SubShader{

Pass{

Tags{ "LightMode" = "ForwardBase" }

//3.然后，使用CGPROGRAM和ENDCG来包围CG代码片，以定义最重要的顶点着色器和片元着色器代码。首先，我们使用#pragma指令来告诉Unity我们的顶点着色器和片元着色器叫什么。

CGPROGRAM

#pragma vertex vert

#pragma fragment frag

//4.为了使用Unity内置的一些变量，还要包含Unity的内置文件Lighting.cginc

#include "Lighting.cginc"

//5.定义和Properties声明的属性类型相匹配的变量。由于颜色属性的范围在0到1之间，因此对于_Diffuse和_Specluar属性我们可以使用fixed精度的变量来存储它。而_Gloss范围很大，我们用float精度存储。

       fixed4 _Diffuse;
       fixed4 _Specular;
       float _Gloss;

//6.定义顶点着色器的输入和输出结构体（输出结构体同时也是片元着色器的输入结构体）

struct a2v {

float4 vertex : POSITION;

float3 normal : NORMAL;

   };
       //此处与逐顶点光照的结构体不同
   struct v2f {

float4 pos : SV_POSITION;

float3 worldNormal : TEXCOORD0;

};

//顶点着色器中，我们计算了包含高光反射的光照模型。漫反射部分跟之前一样，对于高光反射部分，我们首先计算了入射光线方向关于表面发现的反射方向reflectDir.由于CG的reflect函数的入射方向要求是由光源指向交点处的，因此我们需要对worldLightDir取反后再传给reflect函数。然后，我们通过_WorldSpaceCameraPos得到世界空间中的摄像机位置，再把顶点位置从模型空间变换到世界空间下，再通过和_WorldSpaceCameraPos相减即可得到世界空间下的视角方向。
v2f vert(a2v v) {

v2f o;

o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex);

fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz;

fixed3 worldNormal = normalize(mul(v.normal, (float3x3)_World2Object));

fixed3 worldLightDir = normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz);

fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb * _Diffuse.rgb * saturate(dot(worldNormal, worldLightDir));

fixed3 reflectDir = normalize(reflect(-worldLightDir, worldNormal));

fixed3 viewDir = normalize(_WorldSpaceCameraPos.xyz - mul(_Object2World, v.vertex).xyz);

fixed3 specular = _LightColor0.rgb * _SPecular.rgb *pow(saturate(dot(reflectDir, viewDir)), _Gloss);

o.color = ambient + diffuse + specular;

       return o;
   }
   //直接返回顶点颜色
   fixed4 frag(v2f i) : SV_Target{

return fixed4(i.color,1.0);
}