OpenGL 半球光照原理 及shader代码

OpenGL 半球光照原理是一种基于环境光照的光照模型，它使用半球体来模拟环境光照射到物体表面的效果。半球体通常被分成两个部分，一个上半球和一个下半球，上半球表示天空光照，下半球表示地面光照。在这种光照模型中，每个顶点都会计算其对应的法向量，然后使用法向量去采样半球体上的纹理，从而得到该点的环境光颜色。

下面是一个简单的OpenGL半球光照的Shader代码：

顶点着色器：

#version 330 core

layout (location = 0) in vec3 aPos;
layout (location = 1) in vec3 aNormal;

out vec3 vPos;
out vec3 vNormal;

uniform mat4 model;
uniform mat4 view;
uniform mat4 projection;

void main()
{
    gl_Position = projection * view * model * vec4(aPos, 1.0);
    vPos = vec3(model * vec4(aPos, 1.0));
    vNormal = mat3(transpose(inverse(model))) * aNormal;
}

片段着色器：

#version 330 core

out vec4 FragColor;

in vec3 vPos;
in vec3 vNormal;

uniform vec3 lightColor;
uniform vec3 objectColor;

uniform vec3 lightPos;
uniform vec3 viewPos;

uniform samplerCube skybox;

void main()
{           
    vec3 ambient = 0.2 * lightColor;

    vec3 norm = normalize(vNormal);
    vec3 lightDir = normalize(lightPos - vPos);
    float diff = max(dot(norm, lightDir), 0.0);
    vec3 diffuse = diff * lightColor;

    vec3 viewDir = normalize(viewPos - vPos);
    vec3 reflectDir = reflect(-lightDir, norm);
    float spec = pow(max(dot(viewDir, reflectDir), 0.0), 32.0);
    vec3 specular = spec * lightColor;    

    vec3 envColor = texture(skybox, normalize(vPos)).rgb;
    vec3 color = vec3(0.0);
    color += ambient * envColor;
    color += diffuse * objectColor * envColor;
    color += specular * envColor;

    FragColor = vec4(color, 1.0);
}

在这个Shader中，我们使用了天空盒纹理来模拟环境光照。通过采样天空盒纹理，我们可以得到当前顶点的环境光颜色。然后我们计算漫反射光和镜面反射光的强度，最终得到该点的最终颜色。