ShaderGraph中的光照模型：Lambert, Phong, Blinn-Phong

# 1. I. 前言

### A. 引言

在计算机图形学领域，光照是一个非常重要的概念，它直接影响着物体在场景中的外观和真实感。为了在游戏开发、电影特效等领域中达到更加逼真的效果，光照模型被广泛应用。本文将介绍光照模型的基本概念，并针对ShaderGraph在Unity中的实现进行详细解析和案例分析。

### B. 目的

本文的目的在于帮助读者了解光照模型的原理和分类，以及如何在Unity ShaderGraph中实现常见的光照模型。通过阐述Lambert光照模型、Phong光照模型和Blinn-Phong光照模型的实现，读者可以更好地掌握在实际项目中应用光照的技巧。

### C. 背景知识

在阅读本文之前，读者应具备一定的Unity ShaderGraph基础知识，了解光照在计算机图形学中的基本原理，并熟悉基本的着色器编程概念。如果读者对Unity引擎和着色器开发并不熟悉，建议先学习相关的基础知识以便更好地理解本文内容。

# 2. II. ShaderGraph简介

ShaderGraph是一种用视觉化界面来创建和编辑Shader的工具，它能够让开发者在不编写原生Shader代码的情况下，创建复杂的视觉效果。ShaderGraph通过节点和连接线的方式来创建Shader，使得开发者可以直观地看到Shader的结构和逻辑。

### A. ShaderGraph概述

ShaderGraph是Unity引擎中的一项强大工具，可以帮助开发者轻松创建和编辑Shader。通过创建节点，并连接节点之间的输入和输出，开发者可以实现各种复杂的图形效果，如表面反射、照明、阴影等。

### B. ShaderGraph的优势

- **视觉化编辑**: ShaderGraph提供了图形化的界面，让开发者可以直观地看到Shader的结构和逻辑，而不需要深入了解底层的编程细节。
- **快速迭代**: 通过ShaderGraph，开发者可以迅速尝试不同的Shader效果，快速迭代并调整参数，节省了开发时间。
- **易于理解**: 使用ShaderGraph创建的Shader更容易被团队其他成员理解和修改，降低了沟通成本。

### C. ShaderGraph的应用场景

ShaderGraph广泛应用于游戏开发、虚拟现实、增强现实等领域，可以实现各种视觉效果，如材质的动态变化、特效的实现、物体的渲染等。ShaderGraph不仅减少了编写原生Shader的工作量，还提高了视觉效果的创造力和灵活性。

# 3. III. 光照模型概述

#### A. 什么是光照模型
光照模型通常用于描述光线如何在物体表面上相互作用的方式。它们是基于物理学原理构建的模型，用于模拟光源对物体的影响，包括光线的方向、颜色、亮度等。

#### B. 光照模型的分类
1. **环境光照模型**：描述不受方向影响的整体光照。
2. **漫反射光照模型**：描述光线撞击物体表面后在所有方向上均匀反射的情况。
3. **镜面反射光照模型**：描述光线撞击物体表面后按照反射角度向特定方向反射的情况。
4. **高光反射光照模型**：描述在反射方向上存在高光亮度的情况。

#### C. 在ShaderGraph中的重要性
在ShaderGraph中，光照模型的使用对于创建逼真的渲染效果至关重要。通过合理地应用光照模型，可以使场景中的光线与物体交互的效果更加真实，让场景看起来更具立体感和细节感。ShaderGraph提供了丰富的节点和工具，可以帮助开发人员轻松地实现各种光照效果，提升视觉表现力。

# 4. IV. Lambert光照模型

#### A. Lambert光照模型的原理
Lambert光照模型是计算光照效果的基础模型之一，它描述了当光线照射到一个粗糙表面时，该表面的反射光强度与入射光线和表面法线之间的夹角成正比。这种模型只考虑漫反射，忽略了镜面反射和环境光反射。

在Lambert光照模型中，计算漫反射光照强度的公式为：
I_d = k_d \cdot I \cdot \cos(\theta)
其中，$I_d$为漫反射光照强度，$k_d$为漫反射系数，$I$为光照强度，$\theta$为入射光线与法线的夹角。

#### B. 在ShaderGraph中的实现
在ShaderGraph中实现Lambert光照模型，我们首先需要创建一个PBR Master节点，用于处理基本的PBR流程。然后，在Diffusion区域添加一个Diffusion节点，将其连接到Albedo各通道的倒数节点上。接着，在Diffusion节点中调整Diffuse Scale参数，以控制漫反射光照的强度。

Shader "Custom/LambertShader"
{
    Properties
    {
        _Color ("Color