向场景中加入光照

Posted 2020-09-26 gavanwanggw

向场景中加入光照的4个步骤：

1）为每一个物体的每一个顶点计算法向量，法线确定了物体相对于光源的指向

法线的计算：设向量a（x1,y1,z1）。向量b（x2,y2,z2）

则a×b=(x2·y3-x3·y2，x3·y1-x1·y3，x1·y2-x2·y1)

2）创建、选择并定位全部的光源

光源的创建：

glLight*()函数能够定义光的一些属性——颜色、位置、方向

定义光时。此族函数最长用的一种形式是：

void glLightfv(Glenum light,Glenum pname,TYPE* param)

此函数中三个參数：所要为其指定属性的光、所要指定的属性、此属性的值

參数light的值能够是GL_LIGHT0~GL_LIGHT7。指定了要对那个光进行设置

參数所定义的属性或特性例如以下表所看到的：

param是一个浮点型数组，比如：

float ambientLight[]={ 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f };

glLightfv(GL_LIGHT0,GL_AMBIENT,ambientLight);

此处定义了一个具有亮白的环境光分量的光源

注意：在指定一个环境光属性时。同一时候也指定了此光在此场景中所加入的环境光RGBA的强度，

默认条件下是没有环境光的。其默认值为（0.0f,0.0f,0.0f,1.0f）;

光源的定位：

光源的位置是以GL_POSITION和一个四个值的矢量（x,y,z,w）来定义的。

假设w的值为0.0，那么（x,y,z）的值就定义了一个矢量。其指定了光线照过来的方向，

且全部的光线都是平行的，就好像光源处于无穷远处。

假设w的值为非零。所定义的就是一个定点光源

比如：float lightPosition[]={0.0f,0.0f.0.0f,1.0f};

    glLghtfv(GL_LIGHT0,GL_POSITION,lightPosition);

定义了一个位于世界坐标原点的定点光源。

而对于光的衰减、光柱的张角、聚光灯的焦点的设置。我们经常使用glLightf()函数

glLightf(GL_LIGHT0,GL_CONSTANT_ATTENUATION,4.0)//光的衰减

glLightf(GL_LIGHT0,GL_SPOT_CUTOFF,15.0f);//30°光柱张角

glLightf(GL_LIGHT0,GL_SPOT_EXPONENT,10.0F);//指定聚光灯的焦点

3）创建并选择一种光照模型。

光照模型定义了环境光，并设置用于光照计算的视点的位置

OpenGL的光照模型同意设置四个影响场景的因素

• 场景的环境光强度
• 视点是否处于无穷远（影响镜面发射光反射角的计算）
• 单面光照还是双面光照
• 镜面反射的颜色是否与环境光颜色和反射光颜色分离

能够使用glLightModel*()函数来定义光照模型

void glLightModel[if](GLenum pname,TYPE param);

void glLightModel[if]v(GLenum pname,TYPE param);

比如：将全局环境光设置为中等亮度的白光

float ambienLighttModel[]={0.5f,0.5f,0.5f,1.0f};

glLightModelfv(GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT,ambientLightModel);

4）为场景中的物体定义材质属性

实质上与创建光源相似，仅仅是使用的函数不同

void glMaterialf(GLenum face,GLenum pname,TYPE param);

void glMaterialfv(GLenum face,GLenum pname,TYPE* param);

face 的值能够是GL_FRONT,GL_BACK,GL_FRONT_AND_BACK

pname通知OPENGL要设置材质的哪一属性，下表列出了可能值

比如：给多边形正、背面材质的环境光颜色设置为红色

float red[]={1.0f,0.0f,0.0f,1.0f};

glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK,GL_AMBIENT,red);

分享一下旋转灯光的小程序：     下载

程序执行环境：vs2013+OpenGL

在结束之前。送大家一句话(和大家共勉)：

——表面繁荣未必是好事，抛开表象看实质才是人生真谛