Advanced Lighting 高级光照

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这一节在渲染管线中的位置

这一节没有增加新的渲染阶段。它改的是 Fragment Shader 里“镜面高光怎么计算”。

以前我们用 Phong：

Light
  ↓
表面法线 N
  ↓ reflect()
反射方向 R
 
再比较：
R 和观察方向 V 有多接近

镜面项：

vec3 reflectDir = reflect(-lightDir, normal);
float spec = pow(max(dot(viewDir, reflectDir), 0.0), shininess);

这套方法大多数时候很好，但在 shininess 很低、高光区域很宽的时候会暴露一个问题：当 V 和 R 的夹角超过 90°，点积直接变成负数，经过 max(…, 0) 后整块镜面贡献突然变成 0，于是高光边缘会出现明显断层。

Blinn-Phong 不再问：

“观察方向 V 和完美反射方向 R 有多接近？”

而是问：

“法线 N 和 光线方向 L、观察方向 V 的中间方向 H 有多接近？”

Halfway Vector：

vec3 halfwayDir = normalize(lightDir + viewDir);

也就是：

H = normalize(L + V)

直觉上可以这样想：

如果观察者正好站在镜面反射方向上：
 
        N
        ↑
     H  ↑
       / \
      L   V
 
这时 H 会非常接近 N
→ 高光最强

当观察方向逐渐偏离理想反射方向，H 也会逐渐偏离 N，高光平滑减弱。相比直接比较 V 和 R，Halfway Vector 在常见可见表面范围内不会那么容易跨过“90° → 点积突然归零”这个边界。

Phong 比较：

dot(V, R)

Blinn-Phong 比较：

dot(N, H)

而 H 是 L 与 V 的中间方向，所以 N 和 H 的夹角通常比 V 和 R 的夹角更小。

因此如果两边都写相同的指数，Blinn-Phong 的高光通常会更宽。为了得到相近的高光宽度，教程通常让 Blinn-Phong 使用更高的指数。官方示例使用：

Phong       shininess = 8
Blinn-Phong shininess = 32

通常可以在 Phong 指数的 2～4 倍附近继续调。

Lab 会同时渲染同一个地面：

左：Phong
右：Blinn-Phong

可以直接调整 shininess、相机角度、光源位置，并切换“相同指数 / 匹配高光宽度”。把 Phong shininess 降到很低时，最容易看到 Phong 镜面高光边缘的突然截断；再看 Blinn-Phong，会发现高光衰减更连续。

真正变化只有镜面项的几何问题：

Phong
N + L
  ↓
反射方向 R
  ↓
比较 R 和 V
 
Blinn-Phong
L + V
  ↓
Halfway Vector H
  ↓
比较 H 和 N

所以这节最重要的一句话是：

Phong 追踪“完美反射光线”；Blinn-Phong 追踪“光线与视线之间的中间方向”。

两者都还是经验光照模型；Ambient、Diffuse 的计算没有因为 Blinn-Phong 而改变。

description	从 Phong 的反射向量问题出发，理解 Blinn-Phong 为什么使用 Halfway Vector，以及两种镜面高光模型之间的几何关系。
tags	opengl, advanced-lighting, phong, blinn-phong