在OpenGL中给场景添加光照

在OpenGL中给场景添加光照

为了在OpenGL中使用光照计算，我们需要调用glEnable方法，并用GL_LIGHTING作为参数。这个调用告诉OpenGL在确定场景中每个顶点的颜色时使用光照参数和材料属性。当然，如果我们没有指定任何光照参数和材料属性，那么物体仍将会保持为黑暗的无光照状态。

// 启用光照
[align=left] glEnable(GL_LIGHTING);[/align]

一、设置环境光
OpenGL提供了一个全局光源，它只发射环境光。这种光源很有用，它可以照射没有被其它光源直接照射的物体的背面，并且如果场景看上去太暗，可以调节这种全局环境光，以达到自己所需要的亮度。设置全局环境光的代码如下所示：

// 指定环境光的RGBA强度值
[align=left] GLfloat ambientLight[] = {1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f};[/align]
[align=left] // 设置光照模型，将ambientLight所指定的RGBA强度值应用到环境光[/align]
[align=left] glLightModelfv(GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT, ambientLight);[/align]

glLightModel方法使用指定的参数来设置光照模型。它的第一个参数是需要设置的光照模型，在这里我们指定的是环境光（ambient）；接下来的一个参数包含了组成光源的RGBA强度值，也就是我们设置的ambientLight。
全局环境光的默认RGBA值是（0.2, 0.2, 0.2, 1.0），这是一种较暗的光。其它光照模型参数允许我们指定多边形是正面还是背面被照射，或者是两面都被照射，以及指定如何计算镜面光的角度等。

二、设置材料属性
当有了环境光源之后，我们还需要设置材料属性，只有设置了材料属性，我们的多边形才可以反射光线。
设置材料属性可以使用两种方法，第一种是在指定每个多边形或每组多边形之前使用glMaterial方法。代码如下所示：

GLfloat gray[] = {0.75f, 0.75f, 0.75f, 1.0f};
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, gray);

glBegin(GL_TRIANGLES);
...
glEnd();

glMaterial方法的第一个参数指定了材料属性是作用于正面、背面还是双面（GL_FRONT、GL_BACK、GL_FRONT_AND_BACK）；第二个参数指定将要设置环境光和散射光的反射率，在这里它们被设置为相同的值；最后一个参数是数组，包含了构成材料属性的RGBA值。在大多数情况下，环境光和散射光成分是相同的。

第二种设置材料属性的方法，称为颜色追踪。使用颜色追踪，可以告诉OpenGL仅仅通过调用glColor方法来设置材料属性。依旧使用glEnable方法来启用颜色追踪：

// 启用颜色追踪
[align=left] glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);[/align]

[align=left] // 设置多边形正面的环境光和散射光属性，追踪glColor方法所设置的颜色[/align]
[align=left] glColorMaterial(GL_FRONT, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE);[/align]
[align=left] [/align]

[align=left] glColor(0.75f, 0.75f, 0.75f);[/align]

glBegin(GL_TRIANGLES);
...
glEnd();

接着，glColorMaterial函数根据glColor所设置的颜色值来指定材料参数。这里有很重要的一点，那就是物体材料的颜色成分实际上决定了入射光的反射比例，正是这一点确保了颜色追踪的可行性。设置完整渲染状态的代码如下所示：

void SetupRC()
[align=left] {[/align]

glEnable(GL_DEPTH_TEST);
[align=left] glFrontFace(GL_CCW);[/align]
[align=left] glEnable(GL_CULL_FACE);[/align]

// 启用光照计算

[align=left] glEnable(GL_LIGHTING);[/align]
[align=left] // 指定环境光强度（RGBA）[/align]
[align=left] GLfloat ambientLight[] = {1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f};[/align]
[align=left] // 设置光照模型，将ambientLight所指定的RGBA强度值应用到环境光[/align]
[align=left] glLightModelfv(GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT, ambientLight);[/align]
[align=left] // 启用颜色追踪[/align]
[align=left] glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);[/align]
[align=left] // 设置多边形正面的环境光和散射光材料属性，追踪glColor[/align]
glColorMaterial(GL_FRONT,
GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE);
glClearColor(0.0f, 0.0f,
0.5f, 1.0f);
[align=left] }[/align]

这一部分的示例程序完整代码已经放到了GitHub上，有需要的朋友可以参考一下（https://github.com/dxm3dp/OpenGL-05-Ambient点击打开链接）。

本文出自杜晓萌的博客，请勿用于任何商业用途，转载请保持完整性并标明出处：http://blog.csdn.net/haohan_meng