• 参考资料

通过光栅化，把mesh的每个三角形都投影到了屏幕上，然后为采样点填充颜色，现在得到了下面的左图片，但是似乎并不直观，这是因为我们没有考虑光照的反射等信息对物体表面的影响。

没有明暗对比，导致没有立体感

考虑了光照带来的明暗对比，有立体感

着色（shading）的定义：在不同物体上应用不同材质的过程。因为不同材质和光产生的相互作用就会不同，例如反射率，折射等。和光的不同作用就会显示出不同的结果，因为我们能看见物体都是因为光线进入了人眼。

着色点的属性：

1. 既然是平面，那么我们就可以定义其对应的法线，即图中的 n 向量。
2. 光源对应着色点的方向，即图中的 l 向量，可通过光源位置减去着色点位置然后归一化得到，若多个光源，则每个光源有一个对应的方向。
3. 摄像机/人眼对应着色点的方向，即图中的 v 向量，可通过摄像机位置减去着色点位置然后归一化得到。
4. 表面的一些属性，例如颜色（color），亮度等等。

能量传播

假设光源都是点光源，那么光在每个方向上的传播都是均匀的。

由于能量守恒定理，离得越远，所围成的球面就越大，但是总的能量不会变，因此，球面上一个点的能量值就越小。

球体的表面积公式$S=4{\pi}r^2$,假设球体半径为1，规定此时单位面积上的能量值为$I$。当半径为r时，此时单位面积上的能量为$\frac{I}{r^2}$,即成半径平方的反比进行衰减。 高光模拟

假设着色点距离光源距离为r，则其接受到的能量为$L=\frac{I}{r^2}max(0,\vec{l}·\vec{n})$.乘上max(0,ln)，这是因为，如果光源入射角$\theta$大于90°时候，就没有折射了，也就是能量值为0。

Blinn-Phong反射着色模型

漫反射

杯子左侧被阳光直射，为高光部分，但是我们发现杯子左侧并没有被光照到，但是也是亮的，只是相对高光没有那么亮，这是由于漫反射，把光反射到了各个方向。此时，我们把杯子左侧的L能量值简化为一个常量，这部分为环境光。

现在就可以把每个着色点的能量值L量化了，漫反射模型公式：