增加镜面反光度会减少OpenGL中的照明

Question

我在改变opengl 4.3着色器中的镜面反射功率组件时遇到了问题。当我使用0-10之间的光泽度值时，镜面反射工作得很好，但是，随着该值的增加，使材质更有光泽，照明强度会降低。下面是我的代码：

    //Direct Lighting
vec3 L = normalize(worldPos.xyz - lightPos.xyz);
vec3 D = normalize(lightDir.xyz);
float dist = length(-L);
float I = max(dot(N.xyz, -L), 0.0);

vec3 h = normalize(-L.xyz + E);
float specLighting = 0.0;
specLighting = pow(max(dot(N.xyz, h), 0.0),50.0);

fColor.xyz = vec3(specLighting);

因此，如果将反光率值增加到类似于50，则根本没有照明。顺便说一下，在这段代码中，我只是为了调试问题而显示镜面反射。

编辑很抱歉在解释中缺乏细节，我附上了一些将镜面反光率值从1更改为7的结果的屏幕截图。正如你所看到的，随着镜面高光的尺寸减小(这是我想要的)，照明也会褪色(这不是我想要的)。在大约10点之后，它会变得完全黑色。

顺便说一下，我完全是在像素/片段着色器中执行此操作的。

我还添加了一个来自DirectX11测试引擎的屏幕截图，使用与镜面照明完全相同的代码，但具有100的反光度因子。

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

Directx 11：

Answer 1

如果要保持最小的基于照明的照明，则应添加非镜面反射组件。镜面反射组件通常用于向材质添加高光，而不是作为唯一的贡献者。

无论如何，你报告的变暗是指数增加的自然结果。想想看:因为向量是预归一化的，所以dot(N.xyz, h)只不过是1.0。将0到1之间的数字提高到高幂，自然会使结果很快变得非常小……这正是你想要的一个清晰的镜面高光！

当然，减少高光的大小将减少平均镜面反射(当然，除非您将最大镜面反射值设置得更亮...)。但是，很少有实际对象只有镜面反射。而且，如果一个物体只有镜面反射，它看起来会非常暗，除了镜面上的斑点。

另一种看待它的方式:您的公式给出了一个镜面反射亮度，其最大值为1.0 (在某些方面，这对于传统的低动态范围计算机图形来说非常方便，因为在这些计算机图形中，每个颜色通道都在1.0处达到最大值)。但是，在现实世界中，更有光泽的曲面通常会导致镜面高光变得更亮或更小，从而使平均镜面反射亮度保持不变。正是这些与案例之间的对比使情况变得混乱。出于实际目的，该公式是“按设计工作--不会修复”；通常情况下，艺术家只需调整镜面反射指数和亮度，直到获得他想要的外观。

Answer 2

我最初是在问题更新之前写下这个答案的。所以在这种情况下，这显然不是正确的答案，但可能适用于有类似问题的人…

为什么镜面照明的强度会随着功率的增加而降低，一种可能的解释是，如果是在顶点级别计算它，而不是按像素计算。如果高光点恰好落在多边形的中间，而不是正好落在顶点上，那么随着它的大小随着反光度的增加而减小，顶点贡献将迅速下降，高光将消失。对于良好的镜面反射(以及通常的良好照明)，您需要计算每个像素，并且只插值在多边形上实际平滑变化的东西，例如位置或法线。

Answer 3

感谢你们的帮助，

事实证明，这只是顶点着色器中的一个愚蠢的错误：

而不是：

    fNorm = vec4(mat3(worldSpace)*vNorm.xyz,0);

我刚说过：

fNorm = vNorm;