📘 核心概念
1. Lambert漫反射效果
- 动态光影 ✅ 物体受光面随光源角度实时变化（如旋转平行光时胶囊体明暗变化） ✅ 背光区域完全无光照（硬阴影效果）
2. 技术价值
| 特性 | 说明 | 应用场景 |
|---|---|---|
| 真实感基础 | 构建物体立体感的核心算法 | 所有3D渲染的底层支持 |
| 计算高效 | 仅需点积运算，GPU开销小 | 移动端/低配设备优化 |
| 扩展性强 | 可叠加其他光照模型 | PBR材质开发基础 |
🛠️ 实现步骤详解
1. Shader代码解析
// 顶点着色器
v2f vert (appdata v) {v2f o;o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex); // 坐标转换o.worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal); // 法线转世界空间o.lightDir = normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz); // 获取光源方向return o;
}// 片元着色器
fixed4 frag (v2f i) : SV_Target {float3 N = normalize(i.worldNormal); // 标准化法线float3 L = normalize(i.lightDir); // 标准化光源方向float diff = max(0, dot(N, L)); // 点积计算fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb * _Color.rgb * diff; // 颜色混合return fixed4(diffuse, 1); // 输出最终颜色
}2. 关键参数说明
_WorldSpaceLightPos0：Unity内置主平行光方向向量UnityObjectToWorldNormal()：法线矩阵转换函数max(0, dot(N,L))：Lambert核心计算公式
🎯 进阶技巧
1. 半兰伯特改进
// 修改点积计算部分 float diff = dot(N, L) * 0.5 + 0.5; // 使背光面有渐变效果
2. 性能优化方案
- 逐顶点计算：将点积计算移到顶点着色器
- LOD分级：根据摄像机距离切换计算精度
- GPU Instancing：支持批量渲染相同材质物体
📊 技术对比分析
| 模型 | 计算复杂度 | 效果特点 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| Lambert | ★☆☆ | 硬阴影边界 | 木质/石材 |
| 半Lambert | ★★☆ | 软阴影过渡 | 卡通渲染 |
| Phong | ★★★ | 镜面高光 | 金属/玻璃 |
❓ 常见问题解答
Q：为什么背光面全黑？ A：max(0, dot(N,L))截断了负值，这是经典Lambert特性
Q：如何显示环境光？
fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.rgb; // 添加环境光 return fixed4(diffuse + ambient, 1);
Q：移动端适配注意事项
- 使用
half代替float提升性能 - 避免动态分支（如移除
max()改用saturate）
🔗 扩展资源
- Unity官方光照文档
- 《Unity Shader入门精要》第4章
- Github示例工程
📌 文章标签 #UnityShader #图形学基础 #渲染优化 #移动端开发
建议配图说明：
- 平行光旋转动态效果GIF
- Lambert与半Lambert对比图
- 不同材质应用案例截图
