关于ModelView空间计算的光照强度直接应用于片元的技术疑问

这是个非常好的问题，刚好触及了顶点光照管线中空间变换与属性传递的核心逻辑，咱们一步步把它理清楚：

• 光照计算的核心是3D空间的相对关系，而非屏幕坐标
  你提到的LightIntensity = DiffuseContribution * diffuse + SpecularContribution * spec，本质是计算顶点在3D空间中相对于光源、相机的光照响应——比如漫反射依赖顶点法线和光源方向的夹角，高光依赖视线方向和反射方向的夹角。这些方向、位置的相对关系，在ModelView空间里是完全准确的：ModelView矩阵只是把顶点从模型空间转换到相机视角下的3D空间，并没有改变顶点之间的相对位置、方向（只要缩放是均匀的，非均匀缩放时我们会用法线矩阵修正法线方向，但核心逻辑不变）。

• 光栅化的插值是“连接”3D属性和2D片元的桥梁
  顶点着色器输出的gl_Position是经过MVP变换的齐次坐标，GPU会基于这个坐标完成光栅化，生成屏幕上的片元。但同时，顶点上的LightIntensity会被GPU自动进行插值计算：每个片元的光照强度，是其周围顶点光照强度的加权平均，权重基于片元在屏幕上相对于顶点的位置。
  这里的关键是：屏幕上的片元对应3D空间中两个顶点之间的“中间点”，它的光照自然也应该是两个顶点光照的中间值——插值操作刚好模拟了这个3D空间中的过渡，所以插值后的光照强度是合理的。

• MVP与视口变换只是“投影”，不改变光照属性
  MVP变换是把3D相机空间的顶点投影到裁剪空间，再经过视口变换转到屏幕2D坐标，这个过程本质是把3D场景“拍”成2D图片的过程。就像你用相机拍一个物体，物体上每个点的明暗不会因为被拍到照片里就改变——照片里的像素（对应片元）的明暗，就是现实中对应3D点的明暗。所以在3D空间（ModelView）计算好的光照强度，自然可以直接对应到2D片元上。

• 补充：顶点光照 vs 片元光照
  你现在接触的是顶点光照的实现，它在顶点着色器中计算光照，再插值给片元。这种方式效率高，但对于曲面的光照细节会有损失（比如高光边缘不够锐利）。如果是片元光照，会把顶点的ModelView空间位置、法线传递到片元着色器，在片元层面重新计算光照，精度更高，但原理是一样的——都是基于3D空间的属性，和最终的屏幕坐标无关。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user3055145