Phong光照模型的简单说明

一般而言，Phong光照模型分为三个累加阶段：漫反射，镜面反射和环境光

以下按顺序说明：

1.漫反射(Diffuse)

对于表面比较粗糙的物体，基本表面的明暗就是漫反射效果，比如裤子的材质。某一个象素的明暗系数只取决于该点与光源的相对位置，而与眼睛的位置无关。

diffuse_color = base_map * （ N * V_L ）* mat_diffuse * light_diffuse;

上式中base_map代表该点的基础颜色，一般通过纹理索引；

N 是该点的法线；

V_L是该点到光源方向的单位向量；

N * V_L 即两者的点积，注意需要用max( ( N * V_L ), 0 )，因为负的值是没有意义的；

mat_diffuse和light_diffuse分别是材质和光源的漫反射系数，用来宏观调制漫反射的颜色。

下图是只有N * V_L 项的渲染结果：

2.镜面反射（Specular)

尽管漫反射已经可以很好地表达光照，但是由于它是与视点无关的，所以多少有些欠缺生动，

而镜面反射是视点相关的，所以会随着眼睛位置的变化而“流动”。

specular_color = pow( v_e' * v_l, gloss ) * mat_specular * light_specular;

这里解释一下：

v_e' 是e_v的反射向量（v_e' = reflect( e_v, n ) )，

而e_v是眼睛到该点的单位向量，

所谓反射向量，即以与该点的法线所垂直的平面做镜面反射所得到的向量

（虽然按照原理来说，应该是光线反射，而非视线反射...都没有问题吧）;

v_l是该点到光源的单位向量；

v_e' * v_l 是两者的点积, 同样要用max（v_e' * v_l， 0），负的值也是不需要的；

pow是幂积，点积是底，gloss是指数；

gloss用来调制亮斑的大小，一般来说，gloss越大，光斑越细小，gloss越小，光斑分布越宽泛。

mat_specular,light_specular分别是材质和光源的镜面反射系数，用来宏观调制镜面反射的颜色。

注意不是点乘，而是各项分别相乘,就是所谓的调制...

下图是只有镜面反射系数的渲染结果：

3.环境光（ambient）

光照不到的地方是不是就是全黑的呢，对于受空气散射影响比较大的环境来说不是的

（比如说室外环境），这里只是简单的对base_map调制了一下：

ambient_color = base_map * mat_amvient * light_ambient;

4.累加(accumulate)

最后就是将他们相加了：

result_color = diffuse_color + specular_color + ambient_color;

5.其他

（1）在以上式中所使用的法线是由各顶点的法线插值得到的，我们可以使用法线贴图来编码

各点的实际法线值，以获得更细致的表面：

转自：http://hi.baidu.com/gltracy/item/37f5852939404af850fd87d5