一、冯氏光照模型
冯氏光照模型(Phong Lighting Model)主要由环境(Ambient)、漫反射(Diffuse)和镜面(Specular)光照这三部分组成，各效果如下：
1、环境光照
即使在黑暗的情况下，世界上通常也仍然有一些光亮（月亮、远处的光），所以物体几乎永远不会是完全黑暗的。我们可以使用一个环境光照（Ambient Lighting）常量来模拟这个。
如何把环境光照添加到场景呢？我们可以用光的颜色乘以一个很小的常量环境因子，再乘以物体的颜色，然后将最终结果作为片段的颜色：
void main()
{
float ambientStrength = 0.1;
vec3 ambient = ambientStrength * lightColor;
vec3 result = ambient * objectColor;
FragColor = vec4(result, 1.0);
}2、漫反射光照
模拟光源对物体的方向性影响(Directional Impact)。物体的某一部分越是正对着光源，它就会越亮。
从上图我们可以看出，光线越垂直于物体表面，这束光对物体的影响会越大，即物体越亮。为了测量光线和片段的角度，我们可以使用一个叫做法向量(Normal Vector)的东西，它是垂直于片段表面的一个向量（图中以黄色箭头表示）。
计算漫反射光照需要法向量和定向的光线！！
2.1 法向量
法向量是一个垂直于顶点表面的（单位）向量。我们可以使用叉乘对立方体所有的顶点计算法向量，但是由于3D立方体不是一个复杂的形状，所以我们可以简单地把法线数据手工添加到顶点数据中，然后更新顶点着色器：
#version 330 core
layout (location = 0) in vec3 aPos;
layout (location = 1) in vec3 aNormal;
out vec3 Normal;
...
void main()
{
gl_Position = projection * view * model * vec4(aPos, 1.0);
Normal = aNormal;
}在片段着色器添加：
in vec3 Normal;2.2 定向的光线
定向的光线，作为光源的位置与片段的位置之间向量差的方向向量。我们可以通过光的位置向量和片段的位置向量计算该光线。
由于光源的位置是一个静态变量，我们在片段着色器中把它声明为uniform：
uniform vec3 lightPos;然后在渲染循环中将lightPos向量传进去：
lightingShader.setVec3("lightPos", lightPos);对于片段的位置，我们可以通过把顶点位置属性乘以模型矩阵（不是观察和投影矩阵）来获取。这个在顶点着色器中很容易完成：
out vec3 FragPos;
out vec3 Normal;
void main()
{
gl_Position = projection * view * model * vec4(aPos, 1.0);
FragPos = vec3(model * vec4(aPos, 1.0));
Normal = aNormal;
}然后，在片段着色器中添加相应的输入变量：
in vec3 FragPos;至此，我们便可以计算定向的光线了——光源位置向量与片段位置向量之间的向量差。
vec3 norm = normalize(Normal);
vec3 lightDir = normalize(lightPos - FragPos);接着，可以计算漫反射分量了。对norm和lightDir向量进行点乘，计算光源对当前片段实际的漫反射影响。结果值再乘以光的颜色，得到漫反射分量。两个向量之间的角度越大，漫反射分量就会越小：
float diff = max(dot(norm, lightDir), 0.0);
vec3 diffuse = diff * lightColor;将环境光分量和漫反射分量相加，然后把结果乘以物体的颜色，可以获得片段最后的输出颜色：
vec3 result = (ambient + diffuse) * objectColor;
FragColor = vec4(result, 1.0);3、镜面光照
模拟有光泽物体上面出现的亮点。镜面光照的颜色相比于物体的颜色会更倾向于光的颜色。
和漫反射光照一样，镜面光照也决定于光的方向向量和物体的法向量，但是它也决定于人（摄像机）的观察方向。可以把物体表面设想为一面镜子，那么镜面光照最强的地方就是我们看到表面上反射光的地方，如下图：
我们通过根据法向量翻折入射光的方向来计算反射向量。然后我们计算反射向量与观察方向的角度差，它们之间夹角越小，镜面光的作用就越大，我们看到的效果就越亮。
观察向量是我们计算镜面光照时需要的一个额外变量，我们可以使用观察者（摄像机）的世界空间位置和片段的位置来计算它。之后我们计算出镜面光照强度，用它乘以光源的颜色，并将它与环境光照和漫反射光照部分加和。
观察者（摄像机）的世界空间位置：
lightingShader.setVec3("viewPos", camera.Position);高光强度：
float specularStrength = 0.5;//镜面强度视线方向向量，以及对应的沿着法线轴的反射向量：
vec3 viewDir = normalize(viewPos - FragPos);
vec3 reflectDir = reflect(-lightDir, norm);镜面分量：
float spec = pow(max(dot(viewDir, reflectDir), 0.0), 32);
vec3 specular = specularStrength * spec * lightColor;先计算视线方向与反射方向的点乘（并确保它不是负值），然后取它的32次幂。这个32是高光的反光度(Shininess)。一个物体的反光度越高，反射光的能力越强，散射得越少，高光点就会越小。不同反光度的视觉效果影响如下：
最后，把它加到环境光分量和漫反射分量里，再用结果乘以物体的颜色：
vec3 result = (ambient + diffuse + specular) * objectColor;
FragColor = vec4(result, 1.0);demo下载：点击跳转
效果如下：
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