ShaderLab学习小结（十四）点光源问题-摩杜云开发者社区

之前在“ShaderLab学习小结（三）漫反射+高光+点光源”中用了Shade4PointLights()函数来计算点光源的反射。这个函数定义在unitycg.cginc中，其中用到的前八个参数来自于UnityShaderVariables.cginc。在这个例子中，只一个pass就实现了平行光、点光源反射，以及高光反射。

后来在学习中，接触到另一种点光源反射的例子，用到两个pass，第一个pass实现平行光的，第二个实现点光源的

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
		}
	}
}

两个pass几乎一样，叫pass1和pass2吧。pass1是forwardbase，pass2是forwardadd，pass2还要用上blend one one，不然pass1的光照就没了,因为pass1中加了环境光LIGHT_MODEL_AMBIENT，pass2中就不用再加了。共同点，都用的是_LightColor0。之前学习时，认为_LightColor0就是指的平行光，所以点光源要用Shade4PointLights，但现在看来并不是。在网上搜索的结果之一： LightMode=ForwardBase： _LightColor0将会是主要的directional light的颜色。 LightMode=ForwardAdd： _LightColor0将是该逐像素光源的颜色。也就是说在lightmode为forwardadd的pass里，_LightColor0代表不同的光源 pass2中多定义了一个衰减系数atten，且进行判断赋值

float atten=1;
if(_WorldSpaceLightPos0.w!=0)
{
	atten = 1.0/length(_WorldSpaceLightPos0.xyz);
}

点光源和平行光不同，与物体距离不同反射的强度也不同，所以这个颜色要乘一个衰减系数。

fixed4 col=_LightColor0*ndotl*atten;

当然这个只是简单写的一个衰减系数这个衰减系数的计算算是抄来的吧，稍做修改原出处用的是

atten = 1.0/length(IN.LightDir);

显然这个LightDir是在结构体中要定义，float3型

float3 LightDir:TEXCOORD1;

代表光的方向，且在顶点程序中要转化到切线空间即

v2f vert(appdata_tan v)
{
	...
	TANGENT_SPACE_ROTATION;
	o.LightDir=mul(rotation, ObjSpaceLightDir(v.vertex));
	...
}

也就是计算衰减系数时，length()函数中的参数，我为了更加简化，直接用了_WorldSpaceLightPos0.xyz，就省去了上面那一堆。

最后结果如下两图，点光源为××× 把两个球体放在同一个位置，分别单独显示上边的是两个通道出来的，下边的是一个通道Shade4PointLights出来的两个球体都反射了平行光和点光源，看上去两个的漫反射的效果基本一样下面的球体暗部边缘处更黑一些注：本例只做漫反射