通常来讲，想要模拟真实的环境光照来生成一张图像需要考虑这样一种流程：首先，光线从光源中发射出来；然后，光线和场景中的一些物体相交，其中一部分光线被吸收，一部分被散射；最后，摄像机吸收了一些光，产生了一张图像。
光源
在实时渲染中，光源可以看作是一个没有体积的点，用l表示其方向，用辐射度(irradiance) 来量化。比如平行光，其辐射度可通过计算在垂直于l的单位面积上单位时间内穿过的能量来得到。而计算物体表面的辐射度，可以利用光源方向l和表面法线n之间的夹角的余弦值来得到。（ps. 方向矢量默认模长为1）。实际计算中，辐射度与cosθ成正比，所以使用点积来计算。
吸收与散射
光源与物体相交的结果有两个：散射和吸收。散射只改变光线方向，不改变光线密度和颜色，而吸收相反。光线在物体表面的散射又分为折射（或说透射）和反射两种。光照模型中，高光反射属性表示物体表面的反射，漫反射属性表示物体表面的折射，吸收和散射。出射度用来描述出射光线的数量和方向。辐射度与出射度的比值也就是材质的漫反射和高光属性。
着色
着色是指根据材质属性，光源信息，使用一个等式去计算沿着某观察方向的出射度的过程。此等式就是光照模型(Lighting Model).
BRDF光照模型
BRDF全称Bidirectional Reflectance Distribution Function。当给定模型表面一个点时，BRDF包含了对该点外观的完整描述。在给出入射光线和辐射度时，BRDF可以给出在某个出射方向上的光照能量分布。由于它是理想和简化后的模型，它并不能真实反映物体和光线的交互，故作为经验模型。 此时不得不说一句计算机图形学第一定律：如果它看起来是对的，那么它就是对的。
标准光照模型
标准光照模型的基本方法将进入到摄像机内的光线分为4部分：
- 自发光(emissive)：描述当给定一个方向时，一个表面本身会向该方向发射多少辐射量。
- 高光反射(specular)：描述当光线从光源照射到模型表面时，该表面会在完全镜面反射方向上辐射出多少辐射量。
- 漫反射(diffuse)：描述当光线从光源照射到模型表面时，该表面会向每个方向散射多少辐射量。
- 环境光(ambient)：描述其他所有的间接光照。
环境光
间接光照是指光线在进入摄像机之前经过了多次物体的反射。在标准光照模型中，使用一种被称为环境光的部分来近似间接光照。
自发光
自发光是指光线没有经过任何反射之间进入到摄像机中。标准光照模型使用自发光（颜色）来计算这个部分的贡献，但该物体并不被当成一个光源，去照亮周围的其他表面。
漫反射
漫反射光照符合兰伯特定律(Lambert’s Law),反射强度与表面法线和光源方向之间的夹角的余弦值成正比
高光反射
高光可以使得物体具有金属的材质。一般采用Phong模型或者Blinn模型去计算，其中Blinn模型在摄像机和光源距离够远时会快于Phong模型。两者都是经验模型
逐像素/逐顶点
通常来讲，在片元着色器中计算光照被称为逐像素光照，而在顶点着色器中计算被称为逐顶点光照。逐像素光照以每个像素为基础得到其法线，然后计算光照模型，又称Phong着色(Phong Shading,不同于Phong光照模型)。逐顶点光照又称为高洛德着色，它在每个顶点上计算光照，在渲染图元内部进行线性插值，输出成像素颜色。很显然其计算量小于逐像素着色，但由于使用线性插值，将导致明显的棱角现象。
参考
Unity_Shaders_Book : https://github.com/candycat1992/Unity_Shaders_Book
Unity Scripting Reference : https://docs.unity3d.com/ScriptReference/index.html