unity-shader-specular

效果图

VertexPhoneSpecular.shader

VertexPhoneSpecular.shader
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
Shader "Popo/VertexPhoneSpecular"
{
Properties
{
_DiffuseColor ("Diffuse Color", Color) = (1, 1, 1, 1)
_SpecularColor ("Specular Color", Color) = (1, 1, 1, 1)
_SpecularGloss ("Specular Gloss", Range(8.0, 256)) = 20
}

SubShader {
Pass {
Tags { "LightMode"="ForwardBase" }

CGPROGRAM

#pragma vertex vert
#pragma fragment frag

#include "Lighting.cginc"

fixed4 _DiffuseColor; // 漫反射颜色
fixed4 _SpecularColor; // 高光颜色
float _SpecularGloss; // 高光光泽系数

struct a2v {
float4 vertex : POSITION; // 顶点坐标
float3 normal : NORMAL; // 顶点法线
};

struct v2f {
float4 pos : SV_POSITION; // 裁剪坐标
fixed3 color : COLOR; // 最终颜色
};

v2f vert(a2v v) {
v2f o;

// 计算裁剪空间坐标
o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);

// 环境光颜色
fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz;

// 计算世界空间的法线
fixed3 worldNormal = normalize(mul(v.normal, (float3x3)unity_WorldToObject));

// 计算世界空间的光照位置
fixed3 worldLightDir = normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz);

// 计算漫反射
fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb * _DiffuseColor.rgb * saturate(dot(worldNormal, worldLightDir));

// 计算反射方向
fixed3 reflectDir = normalize(reflect(-worldLightDir, worldNormal));

// 计算视角方向
fixed3 viewDir = normalize(_WorldSpaceCameraPos.xyz - mul(unity_ObjectToWorld, v.vertex).xyz);

// 计算高光
fixed3 specular = _LightColor0.rgb * _SpecularColor.rgb * pow(saturate(dot(reflectDir, viewDir)), _SpecularGloss);

// 计算最终颜色
o.color = ambient + diffuse + specular;

return o;
}

fixed4 frag(v2f i) : SV_Target {
return fixed4(i.color, 1.0);
}

ENDCG
}
}

FallBack "Specular"
}

FragPhongSpecular.shader

FragPhongSpecular.shader
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
Shader "Popo/FragPhongSpecular"
{
Properties
{
_DiffuseColor ("Diffuse Color", Color) = (1, 1, 1, 1)
_SpecularColor ("Specular Color", Color) = (1, 1, 1, 1)
_SpecularGloss ("Specular Gloss", Range(8.0, 256)) = 20
}
SubShader {
Pass {
Tags { "LightMode"="ForwardBase" }

CGPROGRAM

#pragma vertex vert
#pragma fragment frag

#include "Lighting.cginc"

fixed4 _DiffuseColor; // 漫反射颜色
fixed4 _SpecularColor; // 高光颜色
float _SpecularGloss; // 高光光泽系数

struct a2v {
float4 vertex : POSITION; // 顶级坐标
float3 normal : NORMAL; // 顶点法线
};

struct v2f {
float4 pos : SV_POSITION; // 裁剪坐标
float3 worldNormal : TEXCOORD0; // 世界空间的法线
float3 worldPos : TEXCOORD1; // 世界空间的顶点坐标
};

v2f vert(a2v v) {
v2f o;

// 计算裁剪空间坐标
o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);

// 计算世界空间的法线
o.worldNormal = mul(v.normal, (float3x3)unity_WorldToObject);

// 计算世界空间的顶点
o.worldPos = mul(unity_ObjectToWorld, v.vertex).xyz;

return o;
}

fixed4 frag(v2f i) : SV_Target {
// 计算环境光
fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz;

// 归一化世界空间法线
fixed3 worldNormal = normalize(i.worldNormal);

// 归一化世界空间的光照方向
fixed3 worldLightDir = normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz);

// 计算漫反射
fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb * _DiffuseColor.rgb * saturate(dot(worldNormal, worldLightDir));

// 计算反射方向
fixed3 reflectDir = normalize(reflect(-worldLightDir, worldNormal));

// 计算视角方向
fixed3 viewDir = normalize(_WorldSpaceCameraPos.xyz - i.worldPos.xyz);

// 计算高光
fixed3 specular = _LightColor0.rgb * _SpecularColor.rgb * pow(saturate(dot(reflectDir, viewDir)), _SpecularGloss);

return fixed4(ambient + diffuse + specular, 1.0);
}

ENDCG
}
}

FallBack "Specular"
}

FragBlinnPhongSpecular.shader

FragBlinnPhongSpecular.shader
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
Shader "Popo/FragBlinnPhongSpecular"
{
Properties
{
_DiffuseColor ("Diffuse Color", Color) = (1, 1, 1, 1)
_SpecularColor ("Specular Color", Color) = (1, 1, 1, 1)
_SpecularGloss ("Gloss Color", Range(8.0, 256)) = 20
}

SubShader
{
Pass
{
Tags { "LightMode"="ForwardBase" }

CGPROGRAM

#pragma vertex vert
#pragma fragment frag

#include "Lighting.cginc"

fixed4 _DiffuseColor; // 漫反射颜色
fixed4 _SpecularColor; // 高光颜色
float _SpecularGloss; // 高光光泽系数

struct a2v {
float4 vertex : POSITION; // 顶点坐标
float3 normal : NORMAL; // 顶点法线
};

struct v2f {
float4 pos : SV_POSITION; // 裁剪坐标
float3 worldNormal : TEXCOORD0; // 世界空间的法线
float3 worldPos : TEXCOORD1; // 世界空间的视角方向
};

v2f vert(a2v v) {
v2f o;

// 计算裁剪空间坐标
o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);

// 计算世界空间的法线
o.worldNormal = mul(v.normal, (float3x3)unity_WorldToObject);

// 计算世界空间的顶点
o.worldPos = mul(unity_ObjectToWorld, v.vertex).xyz;

return o;
}

fixed4 frag(v2f i) : SV_Target {

// 计算环境光
fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz;

// 归一化世界空间法线
fixed3 worldNormal = normalize(i.worldNormal);

// 归一化世界空间的光照方向
fixed3 worldLightDir = normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz);

// 计算漫反射
fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb * _DiffuseColor.rgb * max(0, dot(worldNormal, worldLightDir));

// 计算视角方向
fixed3 viewDir = normalize(_WorldSpaceCameraPos.xyz - i.worldPos.xyz);

// 计算h半角向量
fixed3 halfDir = normalize(worldLightDir + viewDir);

// 计算高光
fixed3 specular = _LightColor0.rgb * _SpecularColor.rgb * pow(max(0, dot(worldNormal, halfDir)), _SpecularGloss);

return fixed4(ambient + diffuse + specular, 1.0);
}

ENDCG
}
}

FallBack "Specular"
}