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OpenGL进阶(十九) - 多光源(opengl示例)

编辑:rootadmin
从光说起

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先看一段wiki中对光的定义

光是一种人类眼睛可以见的电磁波(可见光谱),视知觉就是对于光的知觉[1]。光只是电磁波谱上的某一段频谱,一般是定义为波长介于至纳米(nm)之间的电磁波,也就是波长比紫外线长,比红外线短的电磁波。有些资料来源定义的可见光的波长范围也有不同,较窄的有介于至纳米,较宽的有介于至纳米。光既是一种高频的电磁波,又是一种由称为光子的基本粒子组成的粒子流。因此光同时具有粒子性与波动性,或者说光具有“波粒二象性”。

按波动理论来解释,不同颜色的光就是不同波长的电磁波。

光的衰减(Attenuation)

任何点光源的光照亮度随着距离增加会迅速衰减。这个就叫光的衰减。

不同波长的光有不同的衰减方式,还有就是灯光所处的环境,比如是否有雾霾,下面是常见的几种衰减模型。

这里实现一个衰减的类,作为灯光的成员

Attenuation类有4个成员后面三项是常量项,线性项还有二次项,最后的衰减率的计算是由下面的公式确定的,Distance表示光源到点的距离。

attenuation = Constant + Linear * Distance + Quadratic * Distance ^ 2

第一个成员表示光源照亮的范围,下面有一个表可以用来查询四者之间的关系

当你选定了一个Rang的时候,你就可以找到对应的constant,linear 和 quadratic。

Constant 越趋近于0,灯光就越亮,反之越暗。

Linear越大,灯光衰减得就越快。不建议改变Quadratic值或者减少Linear的值,这样做需要重新计算Range.

减少Range值可以提升渲染的速度,但是减少得太多,在游戏中可能会造成灯光效果的突变。

点光源

首先创建一个BaseLight类,作为各种灯光的基类

注意,很多教程上光的属性有ambient,diffuse,specular之类,按照前面的原理,这都是不科学的,包括材质的Ambient,其实环境光应该是一个全局常量,所以材质也只能diffuse, specular. 插一段StackOverflow上的回答。

OpenGL进阶(十九) - 多光源(opengl示例)

这里基础 灯光只有三个成员,颜色,位置,强度。

点光源的类

灯光的初始化,So easy.

给shader传参数接下来就是shader了

vertex shader 就是传个值。

fragment shader也就是三板斧,ambient,diffuse,specular,具体计算看Code

运行结果

多光源

先看下最终的效果,是不是有点炫酷!?

整体的思路是:创建3个点光源,然后传到把点光源的信息都传递进去,开一个定时器,不断更新光源的位置,再更新shader数据,最后再绘制。

首先创建一个简单的场景类,注意这个类是要继承QObject的,因为要用到Qt的Signal/Slot机制。

接下来是cpp的实现

解释两个函数,

setUniform

向shader中传递当前灯光的参数。

updateLight

更新灯光的位置,不知道咋转的回去看线性代数。想偷懒的看这个 Real-Time Rendering (2) - 变换和矩阵(Transforms and Matrics)。

更新完之后调用setUniform传递参数。

最后看他们的初始化

Fragment Shader需要做一些改变

打完收工。

参考

Point Light Attenuation - lights - OpenGL – More Lighting: Ambient, Specular, Attenuation, Gamma - -

OpenGL ES2.0-iPhone开发-part1 原文链接地址:

OpenGL绘制Bezier曲线 项目要求:–使用鼠标在屏幕中任意设置控制点,并生成曲线–使用鼠标和键盘的交互操作实现对曲线的修改。项目总体介绍本项目利用Bezier曲线生成

OpenGL中的颜色混合功能(二)——抗锯齿的处理 OpenGL中的颜色混合功能(二)——抗锯齿的处理在OpenGL中,混合功能的另一个用途是抗锯齿的处理。在绝大多数情况下,一个渲染片段映射到计算机屏

标签: opengl示例

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