摘抄“GPU Programming And Cg Language Primer 1rd Edition” 中文名“GPU编程与CG语言之阳春白雪下里巴人”
Blinn-Phong光照模型，又称为Blinn-phong反射模型（Blinn–Phong reflection model）或者phong修正模型（modified Phong reflection model），是由Jim Blinn于1977年在文章“Models oflight reflection for computer synthesized pictures”中对传统phong光照模型基础上进行修改提出的。和传统phong光照模型相比，Blinn-phong光照模型混合了Lambert的漫射部分和标准的高光，渲染效果有时比 Phong 高光更柔和、更平滑，此外它在速度上相当快，因此成为许多CG软件中的默认光照渲染方法。此外它也集成在了大多数图形芯片中，用以产生实时快速的渲染。在OpenGL和Direct3D渲染管线中，Blinn-Phong就是默认的渲染模型。
phong光照模型中，必须计算的V和R的点积的值值，其中R为反射光线方向单位向量，V为视线方向单位向量，但是在Blinn-phong光照模型中，用N dot H的值取代了V dot R。Blinn-phong光照模型公式为：
其中N是入射点的单位法向量，H是“光入射方向L和视点方向V的中间向量”，通常也称之为半角向量。注意：半角向量被广泛用于各类光照模型，原因不但在于半角向量蕴含的信息价值，也在于计算半角向量是一件简单、耗时不多的工作。
通常情况下，使用Blinn-phong光照模型渲染的效果和phong模型渲染的效果没有太大的区别，有些艺术工作者认为phong光照模型比blinn-phong更加真实，实际上也是如此。Blinn-phong渲染效果要更加柔和一些，Blinn-phong光照模型省去了计算反射光线方向向量的两个乘法运算，速度更快。由于Blinn-phong和phong模型的唯一区别一个使用半角向量，一个使用反射光方向向量，所以下面只给出Blinn-phong模型的片段着色程序代码。
代码 7 Blinn-phong模型片段着色程序
voidmain_f(VertexScreen posIn,
out float4 color : COLOR,
uniform float4x4 worldMatrix,
uniform float4x4 worldMatrix_IT,
uniform float3 globalAmbient,
uniform float3 eyePosition,
uniform float3 lightPosition,
uniform float3 lightColor,
uniform float3 Kd,
uniform float3 Ks,
uniform float shininess)
{
float3 worldPos = mul(worldMatrix,posIn.objectPos).xyz;
float3 N = mul(worldMatrix_IT,posIn.objectNormal).xyz;
N =normalize(N);
//计算入射光方向/视线方向/半角向量
float3 L = normalize(lightPosition -worldPos);
float3V = normalize(eyePosition - worldPos);
float3H = normalize(L + V);
// 计算漫反射分量
float3 diffuseColor = Kd *globalAmbient+Kd*lightColor*max(dot(N, L), 0);
//计算镜面反射分量
float3 specularColor = Ks *lightColor*pow(max(dot(N, H), 0), shininess);
color.xyz = diffuseColor + specularColor;
color.w = 1;
}
Blinn-phong光照模型的渲染效果如：
图形截屏，加上文档大小的限制，好像导致图 19和图 20不能形成明显的对比。实际上，我在实现算法时认真对比过，phong光照模型确实要比blinn-phong渲染效果要真实。与phong光照模型相比，使用blinn-phong进行光照渲染，在同样的高光系数下，高光领域覆盖范围较大，明暗界限不明显。
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