拓幻圖形學(xué)工程師教學(xué)手冊(cè)(第七講)|一字一字敲出OpenGL學(xué)習(xí)教程

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5.3 OpenGL內(nèi)置光照模型

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OpenGL光照分為三種，Ambient(環(huán)境光）,Diffuse(漫射光）和Specular（鏡面反射光）。

Ambient 不依賴于光源的方向。光線在物體表面上向各個(gè)方向上均勻泛射，場(chǎng)景中的物體都會(huì)泛射光，這些泛射光又會(huì)照射到其他 物體上繼續(xù)被泛射，直到光子能量耗盡為止，這樣整個(gè)場(chǎng)景中散布著這樣的泛射光?？赏ㄟ^(guò)設(shè)置一個(gè)顏色常量來(lái)表示環(huán)境光。Ambient = a constant。

Diffuse 只依賴于光源的方向和法線的方向。因此為只和表面與光線入射夾角有關(guān)的光線。我們之所以能看到物體，就是因?yàn)槲矬w將入射的光然后向各個(gè)方向反射（所以稱之為漫反射）。物體的漫反射材質(zhì)屬性對(duì)物體的顏色起著決定性作用。Diffuse = I*cosΘ，Θ為入射角角度，也就是光來(lái)的方向和法線的夾角。

Specular依賴于光源的方向，法線的方向和視角的方向。不但和表面與光線入射夾角有關(guān)，而且還和觀察角度有關(guān)的光線，并且根據(jù)表面光滑程度，呈現(xiàn)不同亮度，越光滑，越容易產(chǎn)生高光區(qū)域。在 OpenGL 中，鏡面光的強(qiáng)度可通過(guò)光滑度（shininess）來(lái)調(diào)節(jié)。

Specular = I*cossφ ，其中指數(shù)s就是光滑度。1/s就是粗糙度(Roughness)。
看一下效果圖：

下面介紹一下三種不同的光源。

Directional Light 平行光(方向光)，可以改變角度?？梢月?lián)想太陽(yáng)光。

Point Light 點(diǎn)光源(由一個(gè)點(diǎn)向四周發(fā)射光源)，可以改變位置?？梢月?lián)想燈泡。

Spot Light 聚光燈(聚光/錐光)。比較耗費(fèi)資源，可以改變位置和角度?？梢月?lián)想手電筒。

再看一下光源位置不同造成的不同效果：

左邊是點(diǎn)光源在人眼位置，右邊為點(diǎn)光源在坐標(biāo)原點(diǎn)。

5.4 使用OpenGL光照

教大家一個(gè)簡(jiǎn)單的運(yùn)用光照的代碼：

然后再設(shè)置全局光照信息：
這樣有個(gè)好處就是可以輕松控制光的強(qiáng)度，比如這里的0.3f。

設(shè)置材質(zhì)：

設(shè)置光源特性：

可以將這些代碼整合為以下代碼，放到方法體里面去：


具體怎么使用，還需要各位參見Github我們的源碼再實(shí)戰(zhàn)一下。才能真正體會(huì)到光照這一塊的用法。

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