Shader实现漫反射

漫反射的原理：漫反射是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象，根据入射光线与此点的法线来决定此点的反射强度，用ShaderLab书上的公式表达就是：

Lum = C * max（0，cos<L,N>）

C : 到达此点光线的强度和颜色

N : 法线

L : 单位长度（标准化）的入射光向量。

再顶点函数实现漫反射代码：

Shader "Custom/Diffuse" {Properties{_Color("Color",Color) = (1,1,1,1)   //控制漫反射的颜色}SubShader{Pass{Tags{ "LightMode" = "ForwardBase" }CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag//引入需要使用灯光的内置变量
#include "Lighting.cginc"fixed4 _Color;struct a2v{float4 vertex :POSITION;float3 normal:NORMAL;};struct v2f{float4 pos:SV_POSITION;fixed3 color : COLOR;};v2f vert(a2v v){v2f o;//将顶点由模型空间转换到剪裁空间o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP,v.vertex);//得到环境光fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz;//内置函数，将法线从模型空间转换到世界空间，用的是右乘矩阵fixed3 worldNormal = normalize(mul(v.normal,(float3x3)unity_WorldToObject));//将灯光归一化fixed3 worldLight = normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz);//漫反射公式：光照颜色 * 漫反射颜色 * max(0,法向量*光照方向)//saturate():将范围控制在0-1之间fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb * _Color.rgb * saturate(dot(worldNormal,worldLight));//添加本行代码为半兰伯特模型//diffuse = diffuse * 0.5 + 0.5;//返回的颜色为环境光加漫反射的光o.color = ambient + diffuse;return o;}fixed4 frag(v2f i) :SV_Target{return fixed4(i.color,1.0);}ENDCG}}Fallback "Diffuse"
}

再片元函数实现漫反射代码：

Shader "Custom/Diffuse2" {Properties{_Color("_Color",Color) = (1,1,1,1)}SubShader{Pass{CGPROGRAM#include "UnityCG.cginc"
#include "Lighting.cginc"  #pragma vertex vert
#pragma fragment frag fixed4 _Color;struct a2v{float4 position:POSITION;float3 normal:NORMAL;};struct v2f{float4 position:SV_POSITION;float3 color:COLOR;};v2f vert(a2v v){v2f f;f.position = mul(UNITY_MATRIX_MVP,v.position);f.color = v.normal;return f;}float4 frag(v2f f) :SV_Target{//得到世界空间下的法线float3 normalDir = normalize(mul(f.color,(float3x3)_World2Object));float3 lightDir = normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz);//获得漫反射float3 diffuse = _LightColor0.rgb*max(dot(normalDir,lightDir),0)*_Color;//半兰伯特模型diffuse = diffuse * 0.5 + 0.5;//获取环境光float3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.rgb;return float4(diffuse + ambient,1);}ENDCG}}Fallback "Diffuse"
}

效果图：

适合用在地形，岩石，墙壁等粗糙的物体上。

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