《OpenGL ES 2.0游戏开发（上卷）：基础技术和典型案例》一6.5 光照的每顶点计算与每片元计算

本节书摘来异步社区《opengl es 2.0游戏开发（上卷）：基础技术和典型案例》一书中的第6章，第6.5节，作者： 吴亚峰 责编： 张涛，更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。

opengl es 2.0游戏开发（上卷）：基础技术和典型案例

细心的读者会发现，本章前面的案例都是在顶点着色器中进行光照计算的。这是由于在顶点着色器中对每个顶点进行光照计算后得到顶点的最终光照强度，再由管线插值后传入片元着色器以计算片元的颜色，这样一方面效率比较高；另一方面产生的光照效果也不错。

但由于这种计算方式插值的是基于顶点计算后的光照强度，因此在要求很高，希望有非常细腻光照效果的场合下就略显粗糙了。本节将介绍另一种光照计算方式，其首先将插值后的法向量数据传入片元着色器，然后在片元着色器中进行光照计算。这种新的方式也称为每片元光照，可以取得为更细腻的光照效果。

进行案例开发之前需要首先了解一下本节两个案例（sample6_9和sample6_10)的运行效果，具体情况如图6-21所示。

说明 图6-21中左侧是每片元计算一次光照的案例sample6_9的运行效果，右侧是每顶点计算一次光照的案例sample6_10的运行效果。从两幅图的对比中可以看出，每片元执行一次光照使过渡更平滑，没有明显的边缘。另外，仅从图上观察可能区别还不是很明显，笔者建议读者用真机运行一下两个案例，将光源设置在不同的位置观察比较，区别会更明显。

了解了两个案例的运行效果后，就可以进行开发了。实际上这两个案例主要是将前面6.2.5小节中的案例sample6_5复制并修改了部分代码而成的。其中sample6_10仅修改了java代码中切割球面的角度以及绘制球体的次数，没有本质变化，这里不再赘述，需要的读者请参考随书光盘中的源代码。

而案例sample6_9除了也进行了sample6_10的java代码改动外，还大面积修改了顶点着色器与片元着色器，具体情况如下所列。

（1）首先介绍sample6_9中修改后的顶点着色器，其具体代码如下。

提示 从上述代码中可以看出，顶点着色器比改动前简单多了，没有了计算光照的大量代码，同时增加了将法向量通过易变变量传入片元着色器的代码。

（2）介绍完顶点着色器后，接着就应该介绍改动后的片元着色器了，其具体代码如下。

读者应该发现，上述片元着色器中的很多代码都是本章前面案例中多次出现过的，只不过前面的案例中都是在顶点着色器中出现，而这里挪到了片元着色器中。因此，每片元计算光照与每顶点计算光照算法并没有本质区别，只是代码执行的位置不同、效果与效率不同而已。实际开发中读者应该权衡速度、效果的要求，选用合适的计算策略。