<aside> <img src="/icons/exclamation-mark_gray.svg" alt="/icons/exclamation-mark_gray.svg" width="40px" /> 渲染總是圍繞着一個基础問題: 我們如何決定一個像素的顏色?也就是說如何進行着色(Shading)。
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當光線並非垂直於表面時，表面能接受到的光能會減少。觀察下面的圖，能更容易理解。
垂直光線
非垂直光線
在左圖中，光是垂直照射到物體表面，所以光線之間的垂直距離保持不變; 而在右圖中，光是斜着照射到物體表面，在物體表面光線之間的距離是$\frac{d}{cos \theta}$，因此單位面積上接收到的光線數目要少於左圖。
距離的推導
容易看出，在直角三角形中，有以下的式子
$$ (90 - \theta) + 90 + \phi = 180 $$
得出$\theta = \phi$，根據三角函數，得
$$ L = \frac{d}{cos \phi} \\[3px] L = \frac{d}{cos \theta} $$
即光線間的距離為$\frac{d}{cos\theta}$。也就是說當$\theta$$(0 < \theta < \frac{\pi}{2})$愈大，$L$愈大，使單位表面能接受到的光線愈少。
漫反射(diffuse): 光線在表面被吸收(折射/透射)，進入內部後再反射出來。
高光反射(specular): 光線在表面反射。
BRDF(Bidirectional Reflectance Distribution Function)描述，當一個光線從表面的某一個角度射入，並從某一個角度反射出去的光源有多少。例如，從$\alpha$方向進入的光線，在$\beta$方向反射出去，那麼這個$\beta$方向會反射多少光出去，BRDF可以說明這件事。BRDF實質就是材質的反射率。它通過測量或一些特定的算法得到。
於1973年Bui Tuong Phong提出的一種經驗模型。這個模型只關心直接光照，即直接從光源發射出來照射到物體表面後，經過物體表面的一次反射直接進入攝像機的光線。分為4個部分