光照函數(shù)庫

本次我們需要使用光照的，故需要引用光照函數(shù)庫

//光照函數(shù)庫 #include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Lighting.hlsl"

• 這個庫在那找到打開，下圖

• 光照的結(jié)構(gòu)體

• 光照函數(shù) GetMainLight() ? ?獲取燈光。

• 這里有三個函數(shù)

  
  

注意?? HLSL有一個新的變量類型real，定義在commom.hlsl庫里，

• 這個變量是會根據(jù)不同的平臺編譯float或half。

法線數(shù)據(jù)

模型空間變化到世界空間的法線變換函數(shù)

• HLSL 獲取法線變換函數(shù) TransformWorldToObjectNormal

這個函數(shù)在 spaceTransforms.hlsl 這個庫里。

Lambert | 蘭伯特

• 增加光照函數(shù)庫

  
  

• 模型結(jié)構(gòu)體里獲取頂點法線信息

  
  

• 輸出結(jié)構(gòu)體

  
  

• 頂點著色器階段，調(diào)用模型空間轉(zhuǎn)換到世界空間函數(shù)

注意：第二個變量是讓我們確定是否使用標(biāo)準(zhǔn)向量，一般設(shè)置 true

• 片元著色器階段獲取光照信息

  
  

  
  

• 
  

• 第一段代碼，定義一個變量 ?獲取場景光源信息 ? ?GetMainLight();

  上面也看到函數(shù)，有方向，光照距離衰減，陰影衰減，顏色等信息。

  Light mylight = GetMainLight();

• 第二段代碼，獲取光照顏色，real4 變量就是上面說的 -

  這個變量是會根據(jù)不同的平臺編譯float或half。

  real4 LightColor = real4(mylight.color,1);

  第三段代碼，類似獲取光照方向，前面部分是歸一化一下。

  float3 LightDir = normalize(mylight.direction);

  第四段代碼 ? 計算 LdotN

  float LdotN = dot(LightDir,i.normalWS);

• 效果

• Lambert ?蘭伯特光照模型，就是使用 光的方向，和法線方向計算。

漫反射光照符合蘭伯特定律（Lambert's law）： 反射光線的強(qiáng)度與表面法線和光源方向之間夾角的余弦值成正比。因此，漫反射部分的計算如下：

Cdiffuse=(Clight · mdiffuse)max（0, n · I ) 其中， n 是表面法線， I 是指向光源的單位矢量， mdiffuse 是材質(zhì)的漫反射顏色， clight 是光源顏色。需要注意的是，我們需要防止法線和光源方向點乘的結(jié)果為負(fù)值，為此，我們使用取最大值的函數(shù)來將其截取到 0， 這可以防止物體被從后面來的光源照亮。

Half-Lanbert ?| 半蘭伯特

• 半蘭伯特和蘭伯特相比，只是將法線向量與光照方向向量的點乘結(jié)果用一種更好的方式區(qū)間轉(zhuǎn)化到了（0,1）區(qū)間：

• 效果對比

總結(jié)

• 學(xué)習(xí)HLSL光照函數(shù)的使用，有哪些新的方法。

• 頂點法線信息，模型轉(zhuǎn)換到世界空間新的函數(shù)。默認(rèn)設(shè)置 ?true

• 實現(xiàn)基礎(chǔ)蘭伯特光照模型。