GLSL着色语言的学习（二）光照模型

1.一般构造图形的四个步骤

（1）三维建模构造物体在场景中的几何结构（结构）

（2）转换成二维（投影）

（3）确定场景中可见面（消隐）

（4）计算可见面的颜色（光照）

2.光照知识

在这里需要补充一下物理、光学的知识。

物体的颜色取决于该物体对可见光的某种波长的吸收情况，显现的是该波长的互补光的颜色。 

全部吸收，就是不反射，就是黑色

全部反射，就是不吸收，就是白色

下面的图就是互补色对照表，比如吸收一端，反射另一端

当光照到物体表面时，会产生反射光和透射光，他们的强度决定了物体表面的亮暗程度。而这些光中所含不同光的波长的比例就决定了物体表面的颜色。要计算这些波长的比例，在光学中和计算机图形学中还不一样。光学中的计算就略过了，计算机图形学中就用光照模型。

3.简单的光照模型，（光照模型有好多，连接在此。这里直说phong光照模型）

假设物体不透明，那物体表面的颜色仅由反射光（环境反射、漫反射、镜面反射）决定。

1. 环境光Ambient Light

环境光不需要进行特殊的物理计算，即直接将光源中的环境光部分与材质中的环境光部分相乘，其结果适用于物体上的任一顶点。

2.漫反射光（Diffuse light）

光照射在物体表面后，其反射光沿随机方向均匀的分布，即"漫反射”。反射光的强度与光照方向与表面法线的夹角theta相关。由于反射光方向随机，因此该部分的计算与观察点无关，而只与光线方向与法线相关。

3.镜面反射（Specular light）

phong光照模型总的公式：I = I（ambient） + I（diffuse） + I（specular）

I（ambient） = Ka*Ia

I(diffuse) = Kd*Id * (N dot L)    镜面反射光是由法线和光照方向决定

I(specular) = Ks * Is * (V dot R)n   高光是由视角向量和发射向量决定的

Ka ,Kd ,Ks 分别环境，漫射和镜面光照的系数。la, Id, ls分别环境，漫射和镜面光照的强度。N，V，R分别为法向量，视向量和反射向量。 n是镜面反射系数。