1.5　创建自定义漫反射光照模型

Unity自带的光照函数已经很强大了，不过你需要的不仅仅是这些，你可能希望学到更多并且想要创建大量的自定义光照模型。从实际的经验来看，我们永远不会认为一个只使用自带光照模型的项目是个好项目。我们希望创建自定义光照模型来实现各种效果，比如实现边缘高亮的效果，或者实现更多基于立方贴图的光照，甚至你还想控制你的着色器对游戏过程进行反馈（它可以将所有它能控制的领域反馈给你）。
本节将着重介绍如何创建自定义光照模型，并使用它创建出各种各样的效果。

1.5.1　如何操作

使用前面创建的basic diffuse Shader（基础漫反射着色器），我们通过下面的步骤再次修改它：
1.将#pragma标记修改为如下代码：

3.在MonoDevelop中保存着色器代码并返回Unity窗口后，着色器会自动编译。如果没问题，你就可以看到材质已经发生了不是很明显的变化。我们刚才所做的工作都是为了删除Unity自带的漫反射光照，并且实现一个可以自定义的光照模型。

1.5.2　实现原理

刚才的代码中有很多的元素参与了工作，现在让我们逐行解释它们是如何工作的：

pragma surface指令告诉着色器将使用哪个光照模型来计算。在我们创建的第一个着色器代码里，默认使用Lighting.cginc文件里包含的Lambert光照模型，所以可以使用这种光照模型来计算。现在我们告诉着色器将使用名叫BasicDiffuse的光照模型。

通过声明一个新的光照模型函数我们就能创建一个新的光照模型了，当完成了这个步骤后，便可以将函数名替换成你想要的任何名字。函数名的格式是：Lighting<任何名字>。你可以使用三种格式的光照模型函数：
half4 LightingName (SurfaceOutput s, half3 lightDir, half atten){}
该函数用于不需要视角方向的前向着色。
half4 LightingName (SurfaceOutput s, half3 lightDir, half3 viewDir, half atten){}
该函数用于需要视角方向的前向着色。
half4 LightingName_PrePass (SurfaceOutput s, half4 light){}
该函数用于需要使用延迟着色的项目。
点积函数（dot product function）是Cg语言的另一个内置数学函数，我们可以用它来比较两个向量在空间里的方向。点积函数会检查两个向量是互相平行还是互相垂直。任意两个向量都可以通过点积函数获得-1～1的夹角范围，-1表示平行向量并背离你的方向，1也表示平行向量，不过是朝向你的方向，0表示和你垂直的方向向量。
矢量点积（或内积）的归一化向量N和L是测量两个向量之间夹角的方法。两个向量之间的夹角越小，点积越大，表面可以接受的入射光也越多。

为了完成漫反射计算，我们需要将Unity和SurfaceOutput结构体提供给我们的数据做乘法运算。为此我们需要乘上s.Albedo（来自于sur函数）和_LightColor0.rgb（来自Unity） 然后再将结果与(difLight * atten) 相乘，最后，返回这个值作为颜色值。如以下代码所示：

1.5.3　更多内容

通过使用Cg标准库中的max函数，我们可以限制点积函数的计算结果。max函数采用两个参数max (arg1, arg2 )，我们在着色器里使用max函数来确保漫反射的计算结果永远介于0和点积最大值之间。这样你就永远不会得到小于0的值，更不会是-1，否则可能会在你的着色器区间生成极度黑色的区域，并且在之后的着色器运算过程中容易出问题。
在Cg标准函数库里还有一个类似的saturate函数，可以帮助我们将浮点值限制在0～1。saturate（和max）两者唯一的区别是saturate可以直接将浮点值转换成饱和度。max函数包含两个参数并返回二者之间的最大值。