Gouraud 着色（双线性光强插值法）、Phong 着色、Blinn-Phong 反射模型区别

Gouraud 着色（双线性光强插值法）、Phong 着色、Blinn-Phong 反射模型区别

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​​openGL系列文章目录​​​​前言​​​​一、Gouraud 着色（双线性光强插值法）​​​​二、phong着色​​​​三、Blinn-Phong反射模型​​​​总结​​​​源码-​​

前言

openGL光照模型有三种：

Gouraud 着色（双线性光强插值法）Phong 着色Blinn-Phong 反射模型有什么区别呢？

3.Blinn-Phong 反射模型效果

一、Gouraud 着色（双线性光强插值法）

Gouraud 着色过程如下。 （1）确定每个顶点的颜色，以及光照相关计算。 （2）允许正常的光栅化过程在插入像素时对颜色也进行插值（同时也对光照进行插值）。 在OpenGL 中，这表示大多数光照计算都是在顶点着色器中完成的，片段着色器仅做传 递并展示自动插值的光照后的颜色。

二、phong着色

Bui Tuong Phong 在犹他大学的研究生期间开发了一种平滑的着色算法，在1973 年的论 文[PH73]中对其进行了描述，并在[PH75]中发表。该算法的结构类似于Gouraud 着色的算法，其 不同之处在于光照计算是按像素而非顶点完成。由于光照计算需要法向量N 和光向量L， 但在模型中仅顶点包含这些信息，因此Phong 着色通常使用巧妙的“技巧”来实现，其中N 和L 在顶点着色器中进行计算，并在光栅化期间插值。

三、Blinn-Phong反射模型

虽然Phong 着色有着比Gouraud 着色更真实的效果，但这是建立在增大性能消耗的基础 上的。James Blinn 在1977 年提出了一种对于Phong 着色的优化方法[BL77]，被称为Blinn-Phong 反射模型。这种优化是基于观察到Phong 着色中消耗最大的计算之一是解出反射向量R。 Blinn 发现向量R 在计算过程中并不是必需的——R 只是用来计算角φ 的手段。角φ 的 计算可以不用向量R，而通过L 与V 的角平分线向量H 得到。如图1 所示，H 和N 之 间的角α 刚好等于1⁄2(φ)。虽然α 与φ 不同，但Blinn 展示了使用α 代替φ 就已经可以获得 足够好的结果。 角平分线向量可以简单地使用L+V 得到（见图2），之后cos(α)可以通过•) )H N的点积计算。

总结

openGL三种光照模型 1.Gouraud 着色 2.phong着色 3.Blinn-Phong反射模型 这三种光照程序中都有，主程序是一样的，只有着色器不一样

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