Alias Hardware Shader中文翻译(第一部分)
软件: alias
在撰写此技术文章时,我们将详细探讨着色器(zhāoshèng)参数、材质(cāizào)模型和如何在计算机图形学领域创建各种视觉效果。本文部分主体将围绕着四个特定的着色模式——Lambert、Phong、Blinn以及光源(Lightsource)及其参数,这些不仅是不起眼的设置,它们是构建复杂、逼真度高的虚拟世界的基石。
着色模式
1. Lambert 着色(朗伯着色)

用途:Lambert着色模式专为模拟不光滑或自然表面而设计,适用于木头纹理、岩石或植被等。其原理是对粗糙表面上入射光线的各向同性反射,意即光线无论从哪个方向入射,反射时都会在各个方向散射开,形成一种自然的、温暖的光泽感受。
参数:包含Diffuse(漫反射),描述光线从粗糙表面如何以随机方向反射,以及Emissive(自发光),允许物件在其内部发光。Reflectivity(反射率)值越高,表面越呈现出光线效果。
2. Phong 着色(风着色)
用途:此效果专用于高光泽表面的模拟,包括塑料、玻璃、水面或任何吸收较少光线的材质。Phong模式受光照角度影响,使用多个颜色通道来精确描绘高亮区域的细节。
参数:包括Diffuse(漫反射)、Specular(镜面反射高光颜色)和Specularity(镜面反射度)的相互作用来实现极其逼真的高光效果。
3. Blinn 着色(布林着色)
用途:Blinn模式结合了Lambert和Phong的优点,实现了高度可定制的表面模拟,适合金属、石头乃至通用材质。通过Gloss(光泽度)参数来控制高光的细致程度,使其既不单一又避免了高度特定模式的局限性。
参数:同样拥有Diffuse、Specular和Specularity的交互性设置,但通常表现得更加柔和,提供了一种平衡两者之间的效果。
4. Lightsource 着色(光源着色)
功能:此模式用来表示光源从特定方向的辐射。顾名思义,它用于不参与反射及给环境其它对象照明的直射光源效果。尽管它的用途仅仅是其名称暗示的那样,但适用于增强自然光源效果或需要特别突出光源作用的情景。
着色参数详解
1. Diffuse 效应
描述:控制颜色与材质表面看起来如何接近的实际颜色。更高的Diffuse值意味着物件的颜色更加接近预设基色。
2. Gloss 属性
描述:表示材料表面处的反射能力的属性值。higher光泽值表示更尖锐、更明亮的高光;lower值则暗示出更为漫反射的材质光芒。
3. Specular 高光
描述:用于指定高光颜色,常见于塑料表面模拟使用color白色,而金属面的高光使用与其颜色相似的color。
4. Specularity 规定光泽度
描述:控制高光位置和大小的关键,设定范围在0(绝对无高光)到0.999之间的值,形成更具质感或平滑度的效果。
5. Reflectivity 反射能力
描述:衡量材质反射周围环境、其它曲面或反射贴图的程度。
6. Reflection 贴图反射
描述:使用纹理贴图目的是模拟反射现象,特别是为表面加入镜面反射效果。
7. Use Environment 使用环境纹理
描述:链接材质球与用于环境纹理,控制材质颜色混合中的漫射、镜面反射特性以及来自指定环境的反射亮度。
着色模式
1. Lambert 着色(朗伯着色)

用途:Lambert着色模式专为模拟不光滑或自然表面而设计,适用于木头纹理、岩石或植被等。其原理是对粗糙表面上入射光线的各向同性反射,意即光线无论从哪个方向入射,反射时都会在各个方向散射开,形成一种自然的、温暖的光泽感受。
参数:包含Diffuse(漫反射),描述光线从粗糙表面如何以随机方向反射,以及Emissive(自发光),允许物件在其内部发光。Reflectivity(反射率)值越高,表面越呈现出光线效果。
2. Phong 着色(风着色)
用途:此效果专用于高光泽表面的模拟,包括塑料、玻璃、水面或任何吸收较少光线的材质。Phong模式受光照角度影响,使用多个颜色通道来精确描绘高亮区域的细节。
参数:包括Diffuse(漫反射)、Specular(镜面反射高光颜色)和Specularity(镜面反射度)的相互作用来实现极其逼真的高光效果。
3. Blinn 着色(布林着色)
用途:Blinn模式结合了Lambert和Phong的优点,实现了高度可定制的表面模拟,适合金属、石头乃至通用材质。通过Gloss(光泽度)参数来控制高光的细致程度,使其既不单一又避免了高度特定模式的局限性。
参数:同样拥有Diffuse、Specular和Specularity的交互性设置,但通常表现得更加柔和,提供了一种平衡两者之间的效果。
4. Lightsource 着色(光源着色)
功能:此模式用来表示光源从特定方向的辐射。顾名思义,它用于不参与反射及给环境其它对象照明的直射光源效果。尽管它的用途仅仅是其名称暗示的那样,但适用于增强自然光源效果或需要特别突出光源作用的情景。
着色参数详解
1. Diffuse 效应
描述:控制颜色与材质表面看起来如何接近的实际颜色。更高的Diffuse值意味着物件的颜色更加接近预设基色。
2. Gloss 属性
描述:表示材料表面处的反射能力的属性值。higher光泽值表示更尖锐、更明亮的高光;lower值则暗示出更为漫反射的材质光芒。
3. Specular 高光
描述:用于指定高光颜色,常见于塑料表面模拟使用color白色,而金属面的高光使用与其颜色相似的color。
4. Specularity 规定光泽度
描述:控制高光位置和大小的关键,设定范围在0(绝对无高光)到0.999之间的值,形成更具质感或平滑度的效果。
5. Reflectivity 反射能力
描述:衡量材质反射周围环境、其它曲面或反射贴图的程度。
6. Reflection 贴图反射
描述:使用纹理贴图目的是模拟反射现象,特别是为表面加入镜面反射效果。
7. Use Environment 使用环境纹理
描述:链接材质球与用于环境纹理,控制材质颜色混合中的漫射、镜面反射特性以及来自指定环境的反射亮度。