【GAMES101】Lecture 08 着色-Blinn-Phong反射模型

Blinn-Phong反射模型-高光

我们在lecture7的时候讲了这个Blinn-Phong反射模型的漫反射部分，现在我们继续讲Blinn-Phong反射模型的高光部分

这个高光是怎么产生的呢，我们说当这个物体的表面非常光滑的时候，光照射过去这个表面就会特别亮，就是这么个道理，但是没有绝对光滑的物体，除了三体里面那个强作用力聚合的中子水滴，所以反射光线就不一样绝对沿着镜面反射的方向，如下图中的R，所以这个高光会出现在R的附近也就是黄色区域，而且这个高光是和我们的观察方向密切相关的，这和上次讲到的漫反射不同，只有这个观察方向v和反射方向R比较接近的时候才能看到高光

然后我们再定义一个半程向量h，这个h向量是光源方向l和观察方向v的角平分线的方向向量，那么可以知道当R和v比较接近的时候，n和h也比较接近，也就是说我们可以通过n和h的接近程度来衡量看到的高光程度，类似的我们可以得出一个计算高光的式子，因为方向向量都是单位向量，所以余弦值就等于方向向量的点乘结果

这里我们为什么要用n和h来衡量而不直接用R和v呢，其实用R和v衡量的也有，叫phong反射模型，我们这里讲的是Blinn-Phong反射模型，是Phong反射模型的一个改进，那为什么是改进呢，主要是因为h的计算更加简单，直接将v和l相加单位化即可，而R则需要通过反射算子来计算，

那为什么还有一个指数p呢，主要是因为这个余弦值的容忍度太高了，这个高光的变化不明显，不能明明n和h离的比较远也有高光吧，所以要让这个高光出现的范围变小，而加上一个指数运算就可以加剧这个变化的程度

下面这个图就可以看出p和高光的变化，当这个p变大的时候，高光部分就会缩小

Blinn-Phong反射模型-环境光照

然后Blinn-Phong反射模型我们已经讲了漫反射部分和高光部分，还有一个环境光照部分，我们已经知道这个环境光照部分的光源是周围环境的反射光，它的方向是四面八方的，这里呢，我们假设这个环境光的强度是固定的，也不管是从哪来的，反正就是这个强度的光，然后也和观察方向没关系，从哪看都是这个样子，当然还存在一个吸收率，所以环境光La=Ka×Ia

Blinn-Phong反射模型

到这里Blinn-Phong反射模型就讲完了三个部分了，有环境光、漫反射和高光部分