openGL系列文章目錄
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- 前言
- 一、Gouraud 着色（雙線性光強插值法）
- 二、phong着色
- 三、Blinn-Phong反射模型
- 總結
- 源碼下載下傳
前言
openGL光照模型有三種：
- Gouraud 着色（雙線性光強插值法）
- Phong 着色
-
Blinn-Phong 反射模型
有什麼差別呢？
1.Gouraud 着色（雙線性光強插值法）的效果
可以看到高光鏡面，光斑有散開的僞影
2.Phong 着色
可以考到phong光照，高光光斑比較自然一些
3.Blinn-Phong 反射模型效果
一、Gouraud 着色（雙線性光強插值法）
Gouraud 着色過程如下。
（1）确定每個頂點的顔色，以及光照相關計算。
（2）允許正常的光栅化過程在插入像素時對顔色也進行插值（同時也對光照進行插值）。
在OpenGL 中，這表示大多數光照計算都是在頂點着色器中完成的，片段着色器僅做傳
遞并展示自動插值的光照後的顔色。
二、phong着色
Bui Tuong Phong 在猶他大學的研究所學生期間開發了一種平滑的着色算法，在1973 年的論
文[PH73]中對其進行了描述，并在[PH75]中發表。該算法的結構類似于Gouraud 着色的算法，其
不同之處在于光照計算是按像素而非頂點完成。由于光照計算需要法向量N 和光向量L，
但在模型中僅頂點包含這些資訊，是以Phong 着色通常使用巧妙的“技巧”來實作，其中N
和L 在頂點着色器中進行計算，并在光栅化期間插值。
三、Blinn-Phong反射模型
雖然Phong 着色有着比Gouraud 着色更真實的效果，但這是建立在增大性能消耗的基礎
上的。James Blinn 在1977 年提出了一種對于Phong 着色的優化方法[BL77]，被稱為Blinn-Phong
反射模型。這種優化是基于觀察到Phong 着色中消耗最大的計算之一是解出反射向量R。
Blinn 發現向量R 在計算過程中并不是必需的——R 隻是用來計算角φ 的手段。角φ 的
計算可以不用向量R，而通過L 與V 的角平分線向量H 得到。如圖1 所示，H 和N 之
間的角α 剛好等于1⁄2(φ)。雖然α 與φ 不同，但Blinn 展示了使用α 代替φ 就已經可以獲得
足夠好的結果。
角平分線向量可以簡單地使用L+V 得到（見圖2），之後cos(α)可以通過•) )H N的點積計算。
圖1
圖二