US3S1L3-1——半兰伯特光照模型的逐顶点光照

利用半兰伯特光照模型实现光照效果（逐顶点光照）

半兰伯特光照模型的逐顶点实现，和兰伯特一模一样，唯一的区别就是公式：

$$Color_{漫反射光照} = Color_{光源} \times Color_{材质的漫反射} \times ((\overrightarrow{标准化后物体表面法线向量} \cdot \overrightarrow{标准化后光源方向向量}) \times 0.5 + 0.5)$$

具体Shader实现：

要注意，尽管半兰伯特光照模型改进了背光面的显示效果，我们为了光照效果更加自然还是会使用 UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT​

不使用 UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT​ （左）和使用 UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT​ （右）的显示区别对比如下：

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Shader "TeachShader/Lesson32"
{
    Properties
    {
        _MainColor("MainColor", Color) = (1, 1, 1, 1)
    }
    SubShader
    {
        Tags { "LightMode" = "ForwardBase" }

        Pass
        {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag

            #include "UnityCG.cginc"
            #include "Lighting.cginc"

            fixed4 _MainColor;  //材质的漫反射颜色

            struct v2f
            {
                float4 pos : SV_POSITION;
                fixed3 color : COLOR;       //这里只传递颜色的rgb，而不传递透明度，故使用fixed3
            };

            v2f vert (appdata_base v)
            {
                v2f v2fData;
                v2fData.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);           //首先将模型空间下的顶点转换到裁剪空间下
            
                float3 normal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);     //将模型空间下的法线转换到世界空间下
                float3 lightDir = normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz);  //光源0在世界坐标系下的位置标准化，用于和法线计算夹角
                //半兰伯特光照模型的实现，这里的颜色计算只取rgb，不考虑透明度的情况
                fixed3 color = _LightColor0.rgb * _MainColor.rgb * ((dot(normal, lightDir)) * 0.5 + 0.5);
                v2fData.color = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT + color;        //为了让物体看起来更自然，还是需要加上兰伯特环境光颜色公共变量

                return v2fData;
            }

            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
            {
                return fixed4(i.color.rgb, 1);    //因为传递过来的颜色变量不包括透明度，因此这里需要手动指定透明度
            }
            ENDCG
        }
    }
}

左图为使用半兰伯特光照模型Shader的材质显示效果，右图为使用兰伯特光照模型Shader的材质显示效果：

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可见，使用半兰伯特光照模型的材质会更亮一些，阴影处的材质也可以看的更清楚

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