graphics - Phong 着色和 Gouraud 着色有什么区别？

Question

据我了解，Gouraud着色计算每个顶点的光色并对该颜色进行插值，而Phong着色会插值每个像素的法线并根据该插值计算光色。

然而，当我试图从数学上推导出光色时，我最终得到了两种方式的相同公式！

（其中n1和n2是两个顶点的法线，t是插值的系数，L是光的方向，上面的平面和虚线表示屏幕和一个像素。）

两种方法的浅色派生如下：

• 古洛：L = t*dot(n1,L) + (1-t)*dot(n2,L)

• 蓬：L = dot(t*n1+(1-t)*n2,L)

结果是一样的。

谁能告诉我我的推导有什么问题？

标签： graphicsphongshadinggouraud

Answer 1

在Gouraud 着色时，光是按顶点计算的（顶点着色器），而在Phong 着色时，光是按片段计算的（片段着色器）。
因此，Gouraud 着色计算图元顶点（角）的光，并为图元覆盖的片段插入光。
使用 Phong 着色，为每个片段单独计算光。

一般来说，光是通过双向反射分布函数计算的。该函数计算光在表面上的反射率，并取决于入射光的矢量、视点和表面的法线矢量。
在Gouraud 着色中，顶点颜色（反射率）被插值，而在Phong 着色中，3 个向量被插值。如果函数c = brdf(l, v, n)是线性的，这不会有任何区别，其中c是颜色，l是光方向，v是视图向量，n是法线向量（例如朗伯反射率）。但是如果光照模型不是线性的（例如Blinn-Phong），那么 Gouraud 着色的线性插值会导致不同的结果。

比较Gouraud 着色和Phong 着色

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另见：
GLSL 固定功能片段程序替换
Phong 和 Gouraud 着色
Gouraud 着色/Phong 着色