US3S1L1——逐顶点光照和逐片元光照

光照在哪里计算？

具体的光照效果相关的计算，应该写在顶点还是片元着色器中呢？

光照效果的计算在顶点着色器和片元着色器中都可以做

• 在顶点着色器回调函数中：消耗低，效果差，适合低配设备
• 在片元着色器回调函数中：消耗高，效果好，适合高配设备

具体在哪里实现，根据项目实际情况而定

我们之后在学习光照模型时，每一种光照模型都会讲解两种实现，即 逐顶点 和 逐片元 光照

逐顶点光照

光照在哪计算：顶点着色器 回调函数中

计算方式：逐顶点光照会在每个物体的顶点上进行光照计算
这意味着光照计算只在物体的顶点位置上执行，而在顶点之间的内部区域使用插值来获得颜色信息（因此计算量少）

• 优点：逐顶点光照的计算量较小，通常在移动设备上性能较好，适用于移动游戏等要求性能的场景
• 缺点：照明效果可能不够精细，特别是在物体表面上的细节区域，因为颜色插值可能不足以捕捉到细微的照明变化

适用场景：逐顶点光照适用于需要在有限资源下获得较好性能的场景，例如移动游戏

逐片元光照

光照在哪计算：片元着色器 回调函数中

计算方式：逐片元光照会在每个像素（片元）上进行光照计算
这意味着**每个像素都会根据其位置、法线、材质等信息独立地进行光照计算（因此计算量大）**

• 优点：逐片元光照提供了更高的精细度，可以捕捉到物体表面上的细微照明变化，提供更逼真的效果
• 缺点：计算量较大，对于像素密集的场景需要更多的计算资源

适用场景：逐片元光照通常用于需要高质量照明效果的PC和主机游戏，以及要求视觉逼真度较高的场景

关于逐顶点光照的插值运算

我们不需要自己去处理这个插值运算，插值运算是由图形硬件（GPU）来执行的
GPU负责处理3D图形的渲染，包括顶点插值和像素插值等操作
这个过程在图形硬件中被高度优化过，因此在实时渲染中能够快速而高效地执行

我们只需要了解插值运算的大概规则即可

假设：三角面片的三个顶点A、B、C
该三角面片中的任何像素P，首先会计算出它相对于3个顶点的位置权重
然后使用这个权重参与到P点的颜色计算中

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$$PixelColorP = WeightA \times ColorA + WeightB \times ColorB + WeightC \times ColorC$$

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