ShaderLab學習小結(十四)點光源問題
用了Shade4PointLights()函數來計算點光源的反射。
這個函數定義在unitycg.cginc中,其中用到的前八個參數來自於UnityShaderVariables.cginc。
在這個例子中,只一個pass就實現了平等光、點光源反射,以及高光反射。
後來在學習中,接觸到另一種點光源反射的例子,用到兩個pass,第一個pass實現平行光的,第二個實現點光源的
Shader "Custom/TestLightColor0" { SubShader { pass{ tags{"LightMode"="ForwardBase"} CGPROGRAM #pragma vertex vert #pragma fragment frag #include "unitycg.cginc" #include "lighting.cginc" struct v2f{ float4 pos:POSITION; float3 normal:NORMAL; float3 wpos:TEXCOORD0; }; v2f vert(appdata_base v) { v2f o; o.pos=mul(UNITY_MATRIX_MVP,v.vertex); o.normal=UnityObjectToWorldNormal(v.normal); o.wpos=mul(unity_ObjectToWorld, v.vertex).xyz; return o; } fixed4 frag(v2f IN):COLOR { float3 N = IN.normal; float3 L = normalize(_WorldSpaceLightPos0).xyz; float ndotl=saturate(dot(N,L)); fixed4 col=_LightColor0*ndotl; col+=UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT; return col; } ENDCG } pass{ tags{"LightMode"="ForwardAdd"} blend one one CGPROGRAM #pragma vertex vert #pragma fragment frag #include "unitycg.cginc" #include "lighting.cginc" struct v2f{ float4 pos:POSITION; float3 normal:NORMAL; float3 wpos:TEXCOORD0; }; v2f vert(appdata_tan v) { v2f o; o.pos=mul(UNITY_MATRIX_MVP,v.vertex); o.normal=UnityObjectToWorldNormal(v.normal); o.wpos=mul(unity_ObjectToWorld, v.vertex).xyz; return o; } fixed4 frag(v2f IN):COLOR { float3 N = IN.normal; float3 L = normalize(_WorldSpaceLightPos0).xyz; float ndotl=saturate(dot(N,L)); float atten=1; if(_WorldSpaceLightPos0.w!=0) { atten = 1.0/length(_WorldSpaceLightPos0.xyz); } fixed4 col=_LightColor0*ndotl*atten; return col; } ENDCG } } }
兩個pass幾乎一樣,叫pass1和pass2吧。pass1是forwardbase,pass2是forwardadd,pass2還要用上blend one one,不然pass1的光照就沒了,因為pass1中加了環境光LIGHT_MODEL_AMBIENT,pass2中就不用再加了。
共同點,都用的是_LightColor0。之前學習時,認為_LightColor0就是指的平行光,所以點光源要用Shade4PointLights,但現在看來並不是。在網上搜索的結果之一:
LightMode=ForwardBase: _LightColor0將會是主要的directional light的顏色。
LightMode=ForwardAdd: _LightColor0將是該逐像素光源的顏色。
pass2中多定義了一個衰減系數atten,且進行判斷賦值
float atten=1;
if(_WorldSpaceLightPos0.w!=0)
{
atten = 1.0/length(_WorldSpaceLightPos0.xyz);
}
點光源和平行光不同,與物體距離不同反射的強度也不同,所以這個顏色要乘一個衰減系數。
fixed4 col=_LightColor0*ndotl*atten;
當然這個只是簡單寫的一個衰減系數
這個衰減系數的計算算是抄來的吧,稍做修改
原出處用的是
atten = 1.0/length(IN.LightDir);
顯然這個LightDir是在結構體中要定義,float3型
float3 LightDir:TEXCOORD1;
代表光的方向,且在頂點程序中要轉化到切線空間
即
v2f vert(appdata_tan v)
{
...
TANGENT_SPACE_ROTATION;
o.LightDir=mul(rotation, ObjSpaceLightDir(v.vertex));
...
}
也就是計算衰減系數時,length()函數中的參數,我為了更加簡化,直接用了_WorldSpaceLightPos0.xyz,就省去了上面那一堆。
最後結果如下兩圖,點光源為黃色
把兩個球體放在同一個位置,分別單獨顯示
上邊的是兩個通道出來的,下邊的是一個通道Shade4PointLights出來的
兩個球體都反射了平行光和點光源,看上去兩個的漫反射的效果是基本一樣
下面的球體暗部邊緣處更黑一些
註:本例只做漫反射
ShaderLab學習小結(十四)點光源問題