Blinn-Phong光照模型

2024 年 12 月 02 日

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技术美术

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提出问题

在Phong光照模型中，Specular的实现方式依赖于视角向量 dot 反射光向量，即 $$ spec = \overline{V} \cdot \overline{R} $$ 在右图情况下spec值为负值，导致当观察者与光照相对法线同侧时，对侧的光线会被减弱甚至消除，如图：

使用Phong光照模型当中的Specular方法，会发现有一条分明的分界线这个不符合正常的光照效果。

半程向量本质上不是由数学原理推导得出，仅是由经验的方法凑巧实现的效果，实际上在数值上并不准确，但在视觉美学上是可取的。

如图所示： $$ \overline{H} = \frac{\overline{L} + \overline{V}}{|L| + |V|} $$ 代码实现：

        
        GLSL
      
vec3 halfwayDir = normalize(lightDir + viewDir);
spec = pow(max(dot(normal, halfwayDir)，0.0), 1.0);

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使用半程向量与法线的夹角作为镜面反射值，这样物理观察者在哪侧，都不会出现负值。

效果：