blinn-phong高光反向穿透问题

blinn-phong高光：

H=normalize(V+L);


specular=pow(saturate(dot(N,H)),shiness);

会遇到如下问题：

图中光源在surface背面，但却仍然产生高光。（可以验证，不使用半角向量h，而使用反射向量r的原始phong高光也存在类似问题。）

此问题的一种简单解决办法，是判断出光源在surface背面则令specular为0，即：

H=normalize(V+L);


specular=pow(saturate(dot(N,H)),shiness);

if(dot(N,L)<0){

　　specular=0;

}

这样确实能避面背光面产生高光，但是在背光面和受光面之间高光突然截断会产生过硬的明暗交界线。

也见过有算法是用specular直接乘以一下diffuse，从而获得柔和过度，但往往会过于柔和。

为了使交界线处过度柔和且柔和程度可控，可以采用如下技巧：

首先不难看出上面代码等价于：

H=normalize(V+L);


specular=pow(saturate(dot(N,H)),shiness);

specular*=step(0,dot(N,L));

为使过度平滑，只需用smoothstep代替step，即：

H=normalize(V+L);


specular=pow(saturate(dot(N,H)),shiness);

specular*=smoothstep(0,0.12,dot(N,L));

这样就ok了。

注：smoothstep(0,0.12,dot(N,L))的含义就是：当dot(N,L)<0时，取0；当dot(N,L)>0.12时取1，当dot(N,L)介于0与0.12之间时平滑插值。