OpenGL之使用光照和材质

OpenGL完全教程第五章颜色、光照和材质

OpenGL完全教程第五章颜色、光照和材质作者：何咏日期：2006-2-3 20:53:31 点击：4493如需转载本文，请声明作者及出处。

第五章颜色、光照和材质在第四章的示例程序中，我们使用了光照效果，这使得图形更加逼真。

本章就要具体讲解OpenGL 中的色彩调配和光照系统。

学习本章，你将了解：•在OpenGL中设置物体的颜色•OpenGL中光源的种类及创建方法•为顶点指定法线•设置物体的材质5.1 OpenGL中的颜色在未使用光照系统的前提下，我们可以直接为图元指定颜色。

在传入顶点之前调用glColor函数，就可以为即将指定的顶点设置颜色。

例如:glBegin(GL_TRIANGLES);glColor3ub(255,0,0);glVertex3f(0,1,0);glVertex3f(1,0,1);glVertex3f(1,1,0);glEnd;将绘制一个红色的三角形。

在绘制图元时，OpenGL会自动将图元的第一个顶点的颜色作为整个图元的颜色。

但有些时候，你可能希望为一个图元的各个顶点指定不同的颜色，使它们自然过度，就像图5.1-1那样。

图5.1-1这时，我们需要在绘制图元之前调用如下函数：glShadeModel(GL_SMOOTH);让OpenGL对顶点之间的颜色进行平滑过度。

你可以把参数改为GL_FLAT，禁止OpenGL对顶点进行平滑过度。

5.2 OpenGL 光照模效果的原理OpenGL的光照模型是用来模拟现实生活中的光照的。

你可以使用OpenGL中的光照模型以产生逼真的光照图象。

它根据顶点的法线向量和光源的位置决定顶点的明暗程度，根据顶点的材质和光源中三原色的成分来决定物体将表现出怎样的颜色。

有关法线是如何能够决定明暗程度的，在初中物理课本中已经有了详细的讲解，这里不再复述。

值得一提的是材质。

OpenGL中的材质并非我们平常所说的组成物体的元素(如木材、金属材质)，而是指一个物体对不同颜色的光的反射和吸收程度。

OpenGL中的光照技术研究

OpenGL中的光照技术研究摘要：光照处理是增强图形真实感的重要组成部分，主要研究了如何在场景中添加OpenGL光照，介绍了添加光照的基本步骤以及实现方法，并对如何设置物体的材质属性作了简要介绍。

关键词：光照；真实感；OpenGL；材质0 引言当观察一个物体时，所看到的颜色是基于光子的分布而形成的，正是这些光子刺激了人眼圆锥细胞。

这些光子可能来自单个光源，也可能来自多个光源。

有些光子被表面所吸收，有些光子则被表面所反射。

不同的表面所具有的属性不同。

物体本身如果是用光滑的材质所组成，在此情况下就会反射更多的光，人的眼睛因此也将接受到更多的光子。

如果物体是由粗糙的材质所组成，更多的光子会被其吸收或者被反射出视野之外，因此眼睛就不会接受到很多的光子，物体就会比较暗。

用OpenGL在模拟光照时，通过将光近似地分解成红、绿和蓝色分量来计算光和光照。

也就是说，一个光的颜色由此光中的红、绿和蓝色分量的数量决定。

当光照射到一个表面时，OpenGL根据其表面的材质来确定此表面所应该反射的光的红、绿和蓝色分量的百分比数量。

1 OpenGL中光的类型（1）环境光。

环境光并不来自任何特定的方向。

它来自某个光源，但光线却是在房间或场景中四处反射，没有方向性可言。

由环境光所照射的物体在所有方向上的所有表面都是均匀照亮的。

（2）散射光。

散射光来自于一个特定的方向，但它均匀地在一个表面反射开来。

虽然光是均匀反射的，但受到光线直接指向的物体表面还是比其它从某个角度受到光线掠过的表面更亮一些。

（3）镜面光。

镜面光也是有方向的，但它的反射角度很锐利，是沿一个特定的方向。

高强度镜面光趋向于在它所照射的表面上形成一个亮点。

（4）发射光。

带有发射光的物体看起来就好像自身会发光，只不过这样的光不会对场景中的其它物体产生影响。

在OpenGL 中，发射光增加了物体的亮度，但是任何光源都不会影响发射光。

2 OpenGL中添加光照的步骤在OpenGL中添加光照需要遵循以下步骤：①为每个物体的每个顶点计算法向量，法线确定了物体相对于光源的指向；②创建、选择并定位所有的光源；③创建并选择一种光照模型；④为场景中的物体定义材质属性。

OpenGL光照

简单光照模型
当光照射到一个物体表面上时，会出现三种情形。
– 首先，光可以通过物体表面向空间反射，产生反射光。 – 其次，对于透明体，光可以穿透该物体并从另一端射
出，产生透射光。 – 最后，部分光将被物体表面吸收而转换成热。
在上述三部分光中，仅仅是透射光和反射光能够进入人眼产生视觉效果。简单光照模型只考虑被照明物体表面的反射光影响，假定物体表面光滑不透明且由理想材料构成，环境假设为由白光照明。
glEnable(GL_LIGHTING);
若使光照无效，则调用gDisable(GL_LIGHTING)可关闭当前光照。然后，必须使所定义的每个光源有效，例中只用了一个光源，即：
glEnable(GL_LIGHT0);
其它光源类似，只是光源号不同而已。
• 材质颜色
材质
OpenGL中，材质的定义与光源的定义很相似，是通过定义材料对红、绿、蓝三色光的反射率来近似定义材料的颜色。象光源一样，材料颜色也分成环境、漫反射和镜面反射成分，它们决定了材料对环境光、漫反射光和镜面反射光的反射程度。
在进行光照计算时，材料对环境光的反射率与每个进入光源的环境光结合，对漫反射光的反射率与每个进入光源的漫反射光结合，对镜面光的反射率与每个进入光源的镜面反射光结合。
对环境光与漫反射光的反射程度决定了材料的颜色，并且它们很相似。对镜面反射光的反射率通常是白色或灰色（即对镜面反射光中红、绿、蓝的反射率相同）。镜面反射高光最亮的地方将变成具有光源镜面光强度的颜色。例如一个光亮的红色塑料球，球的大部分表现为红色，光亮的高光将是白色的。
OpenGL光组成
• 漫射光来自一个方向，它垂直于物体时比倾斜时更明亮。一旦它照射到物体上，则在各个方向上均匀地发散出去。于是，无论视点在哪里它都一样亮。来自特定位置和特定方向的任何光，都可能有散射成分。

材质与光照

OpenGL材质和灯光一、实验目的1、理解光照与材质在真实感图形中的作用；2、掌握OpenGL中的光照模型和参数设置方法；3、掌握OpenGL中的材质参数设置方法。

二、实验内容1、光照glLight()中各个参数的含义void glLighti (GLenum light,GLenum pname,GLint param);启用的灯光号，光源光的参数指向那个光源（灯光号）参数被设置指向启用的灯光的指针OpenGL中各个模式（如灯光的启用或禁止）的启用和禁止的函数为：glEnable( GLenum cap )、glDisable (GLenum cap );2、颜色：OpenGL通过指定红、绿、蓝（RGB）三个成分的各自亮度来确定颜色，有时还有第四个成分alpha：glColor*(red, green, blue[, alpha]);glColor()函数设置当前的绘图颜色，red、green和blue分别为红、绿、蓝的亮度，alpha为透明度，取值均为0.0~1.0。

在该函数之后绘制的所有物体都将使用该颜色。

（1）光线：OpenGL的光照模型中将光源分成四种：发射光：一个物体本身就是一个发光源，如太阳、电灯等，这种光不受其它任何光源的影响。

环境光：从光源出发后光线被环境多次反射，以致没有明确的方向，或者说来自于所有的方向。

被环境光照射的物体，各个表面都均等受光。

散射光：来自于某个方向，被物体表面均匀地反射，例如荧光照明、窗口射入的阳光等。

镜面光：来自于一个方向，被物体强烈地反射到另一个特定的方向。

高亮度的镜面光往往能在被照射的物体表面产生亮斑，如金属球上的高光区。

对于散射光和镜面光，入射角度、距离和衰减因子还会影响到最终的光照效果。

除了物体本身的发射光以外，通常意义上的光并不会是单纯的环境光、散射光或镜面光，而是由这三种类型的光混合组成的。

在OpenGL中，光也是采用RGBA值来定义的，分别描述光线中红绿蓝各成分的相对亮度。

OpenGL（七）光照模型及设置

OpenGL（七）光照模型及设置OpenGL把现实世界中的光照系统近似归为三部分，分别是光源、材质和光照环境。

光源就是光的来源，是“光”这种物质的提供者；材质是指被光源照射的物体的表⾯的反射、漫反射（OpenGL不考虑折射）特性；材质反映的是光照射到物体上后物体表现出来的对光的吸收、漫反射、反射等性能；光照环境反应环境中所有光源发出的光经过⽆数次反射、漫反射之后整体环境所表现出来的光照效果。

指定合适的光照环境参数可以使得最后形成的画⾯更接近于真实场景。

⼀、光源光照模型OpenGL中的光照模型中的反射光分为三个分量，分别是环境反射光（Ambient Light）、漫反射光（Diffuse Light）和镜⾯反射光（Specular Light）。

环境光Ambient：是由光源发出经环境多次散射⽽⽆法确定其⼊射⽅向的光，即似乎来⾃所有⽅向。

其特征是⼊射⽅向和出射⽅向均为任意⽅向。

漫射光Diffuse：来⾃特定⽅向，它垂直于物体时⽐倾斜时更明亮。

⼀旦它照射到物体上，则在各个⽅向上均匀地发散出去，效果为⽆论视点在哪⾥它都⼀样亮，其特征是⼊射⽅向唯⼀、出射⽅向为任意⽅向。

镜⾯光Specular：来⾃特定⽅向并沿另⼀⽅向反射出去，⼀个平⾏激光束在⾼质量的镜⾯上产⽣100%的镜⾯反射，其特征是⼊射⽅向和出射⽅向均唯⼀。

创建光源OpenGL中⽤函数glLightfv来创建光源，函数原型是：void glLightfv (GLenum light, GLenum pname, const GLfloat *params)第⼀个参数light指定所创建的光源号，如GL_LIGHT0、GL_LIGHT1、...、GL_LIGHT7。

第⼆个参数pname指定光源特性，这个参数的具体信息见下表所⽰。

第三个参数设置相应的光源特性值。

例如下边定义了⼀个位置在(0,0,0)，没有环境光，镜⾯反射光和漫反射光都为⽩光的光源：GLfloat light_position[] = { 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 };GLfloat light_ambient [] = { 0.0, 0.0, 0.0, 1.0 };GLfloat light_diffuse [] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };GLfloat light_specular[] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, light_position);glLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT , light_ambient );glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE , light_diffuse );glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, light_specular);光源的位置坐标采⽤齐次坐标(x, y, z, w)设置。

浅谈OpenGL中的光照技术

浅谈OpenGL中的光照技术下面的这边文章，让我对OpenGL中的光照有了新的认识OpenGL场景中模型颜色的产生，大致为如下的流程图所描述：（1）当不开启光照时，使用顶点颜色来产生整个表面的颜色。

用glShadeModel可以设置表面内部像素颜色产生的方式。

GL_FLAT/GL_SMOOTH.（2）一般而言，开启光照后，在场景中至少需要有一个光源（GL_LIGHT0.。

.GL_LIGHT7）通过glEnable（GL_LIGHT0）glDisable（GL_LIGHT0）来开启和关闭指定的光源。

--- 全局环境光---GLfloat gAmbient［］= {0.6，0，6，0，6，1.0};glLightModelfv（GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT，gAmbient）;（3）设置光源的光分量-- 环境光/漫色光/镜面光默认情况下，GL_LIGHT0.。

.GL_LIGHT7 的GL_AMBIENT值为（0.0，0.0，0.0，1.0）; GL_LIGHT0的GL_DIFFUSE和GL_SPECULAR值为（1.0，1.0，1.0，1.0），GL_LIGHT1.。

.GL_LIGHT7 的GL_DIFFUSE和GL_SPECULAR值为（0.0，0.0，0.0，0.0）。

GLfloat lightAmbient［］= {1.0，1.0，1.0，1.0};GLfloat lightDiffuse［］= {1.0，1.0，1.0，1.0};GLfloat lightSpecular［］= {0.5，0.5，0.5，1.0};glLightfv（GL_LIGHT0，GL_AMBIENT，lightAmbient）;glLightfv（GL_LIGHT0，GL_DIFFUSE，lightDiffuse）;glLightfv（GL_LIGHT0，GL_SPECULAR，lightSpecular）;（4）设置光源的位置和方向-- 平行光-- 没有位置只有方向GLfloat lightPosiTIon［］= {8.5，5.0，-2.0，0.0}; // w=0.0glLightfv（GL_LIGHT0，GL_POSITION，lightPosiTIon）;-- 点光源-- 有位置没有方向GLfloat lightPosiTIon［］= {8.5，5.0，-2.0，1.0}; // w不为0glLightfv（GL_LIGHT0，GL_POSITION，lightPosition）;-- 聚光灯-- 有位置有方向GLfloat lightPosition［］= {-6.0，1.0，3.0，1.0}; // w不为0glLightfv（GL_LIGHT0，GL_POSITION，lightPosition）;GLfloat lightDirection［］= {1.0，1.0，0.0};glLightfv（GL_LIGHT0，GL_SPOT_DIRECTION，lightDirection）; // 聚光灯主轴方向spot directionglLightf（GL_LIGHT0，GL_SPOT_CUTOFF，45.0）; // cutoff角度spot cutoff** 平行光不会随着距离d增加而衰减，但点光源和聚光灯会发生衰减。

OpenGL光源光照使用范例

OpenGL光源光照使用范例2011-04-30 22:37:33| 分类：默认分类| 标签：opengl |字号大中小订阅1. 光照模型环境光——经过多次反射而来的光称为环境光，无法确定其最初的方向，但当特定的光源关闭后，它们将消失.全局环境光——每个光源都能对场景提供环境光。

此外，还有一个环境光，它不来自任何特定的光源，称之为全局环境光。

这也就是为什么我们不加任何自定义光源，也能看见绘制的物体的原因。

散射光——来自同一方向，照射到物体表面后，将沿各个方向均匀反射，因此，无论从哪个方向观察，表面的亮度都相同. 主要通过设置GLfloat light_diffuse[] = { 0.0, 1.0, 0.0, 1.0 }来发射绿光镜面反射光——来自特定方向，也被反射到特定方向.镜面反射度与之相关.材质发射光——用于模拟发光物体.在OpenGL光照模型中，表面的发射光增加了物体的亮度，它不受光源的影响，另外，发射光不会给整个场景中增加光线.当光照射到一个物体表面上时，会出现三种情形。

首先，光可以通过物体表面向空间反射，产生反射光。

其次，对于透明体，光可以穿透该物体并从另一端射出，产生透射光。

最后，部分光将被物体表面吸收而转换成热。

在上述三部分光中，仅仅是透射光和反射光能够进入人眼产生视觉效果。

这里介绍的简单光照模型只考虑被照明物体表面的反射光影响，假定物体表面光滑不透明且由理想材料构成，环境假设为由白光照明。

一般来说，反射光可以分成三个分量，即环境反射、漫反射和镜面反射。

环境反射分量假定入射光均匀地从周围环境入射至景物表面并等量地向各个方向反射出去，通常物体表面还会受到从周围环境来的反射光（如来自地面、天空、墙壁等的反射光）的照射，这些光常统称为环境光(Ambient Light)；漫反射分量表示特定光源在景物表面的反射光中那些向空间各方向均匀反射出去的光，这些光常称为漫射光(Diffuse Light)；镜面反射光为朝一定方向的反射光，如一个点光源照射一个金属球时会在球面上形成一块特别亮的区域，呈现所谓“高光(Highlight)”，它是光源在金属球面上产生的镜面反射光(Specular Light)。

关于opengl实验报告

关于opengl实验报告OpenGL实验报告一、实验目的本实验旨在通过使用OpenGL图形库，掌握基本的3D图形编程技术，以及了解OpenGL的基本操作和常用函数。

二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 开发环境：Visual Studio 20193. 编程语言：C++4. 图形库：OpenGL三、实验内容1. 创建一个窗口并初始化OpenGL环境2. 绘制一个简单的三维立方体3. 添加光照效果和材质4. 实现简单的相机控制5. 添加纹理贴图四、实验过程1. 创建窗口并初始化OpenGL环境首先，我们使用OpenGL提供的函数来创建一个窗口，并初始化OpenGL环境。

这一步是整个实验的基础，也是我们能够进行后续操作的前提。

2. 绘制一个简单的三维立方体利用OpenGL提供的函数，我们可以很容易地绘制一个简单的三维立方体。

通过设置顶点坐标和法向量，我们可以使用OpenGL提供的函数来绘制出一个立方体。

3. 添加光照效果和材质在绘制立方体的基础上，我们可以通过设置光源的位置和颜色，以及物体的材质属性，来实现光照效果和材质的渲染。

这一步可以让我们的立方体看起来更加真实。

4. 实现简单的相机控制通过控制相机的位置和方向，我们可以实现简单的相机控制。

这样可以让我们在3D场景中自由地移动和观察物体。

5. 添加纹理贴图最后，我们可以通过加载纹理图片，并将其贴到立方体的表面上，来实现纹理贴图。

这样可以让我们的立方体看起来更加生动和具有真实感。

五、实验总结通过本次实验，我们学习了如何使用OpenGL图形库进行3D图形编程，掌握了基本的操作和常用函数。

同时，我们也实现了一个简单的3D场景，包括绘制立方体、添加光照效果和材质、实现相机控制以及添加纹理贴图。

这些技术和知识对于今后的图形编程工作将会有很大的帮助。

使用open GL在绘制球体的基础上增加光照和材质设置

（计算机图形学）实验报告实验名称使用open GL在绘制球体的基础上增加光照和材质设置实验时间年月日专业班级学号：姓名：成绩教师评语：一、实验目的1、了解并学习open GL的编程；2、掌握在open GL生成图形的基本思想和基本步骤；3、使用open GL具体生成简单的三维立体图形；4、在生成的三维立体的图形上面增加光照和材质的设置。

二、实验原理在上一个实验的基础上，对绘制出来的球体进行光照和材质的设置使其看起来更有立体感，其中对我们有以下几条要求：1、理解环境光，漫反射光和镜面反射光的光照模型2、理解phong光照模型，熟练掌握opengl中设置光照的方法3、掌握材质的设置方式一.材质的指定材质和灯光一样有三种属性：环境属性，漫反射属性和镜面反射属性，这些属性确定了材质反射灯光的多少。

设置材质和设置光照很相似，设置材质的函数是glMaterial*()glMaterial{if}v(face, pname, value)face :指明对物体的哪些面进行材质设置GL_FRONTGL_BACKGL_FRONT_AND_BACKPname：要设置的材质属性GL_AMBIENT 设置材料的环境颜色GL_DIFFUSE 设置材料的漫反射颜色GL_SPECULAR 设置材料的镜面反射颜色GL_AMIBIENT_AND_DIFFUSE 设置材料的环境和漫反射颜色GL_SHININESS 设置镜面指数GL_EMISSION 设置材料的发散颜色GL_COLOR_INDEXES 设置环境，漫反射和镜面反射的颜色索引1.通常，GL_AMBIENT 和GL_DIFFUSE 都取相同的值，可以达到比较真实的效果。

使用GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE 可以同时设置 GL_AMBIENT 和 GL_DIFFUSE属性。

2.GL_SHININESS属性。

该属性只有一个值，称为“镜面指数”，取值范围是 0到128。

OpenGL光照和材质

OpenGL 的光照和材质
3 设置光线衰减系数（这些属性只对位置性光源有效）
glLightf(GL_LIGHT0,AttenuationWay,SpotAttenuation); AttenuationWay可以取以下几个值： GL_CONSTANT_ATTENUATION -- 表示光线按常熟衰减(与距离无关) GL_LINEAR_ATTENUATION -- 表示光线按距离线性衰减 GL_QUADRATIC_ATTENUATION -- 表示光线按距离以二次函数衰减。参数 SpotAttenuation为光线的衰减系数。 GL_CONSTANT_ATTENUATION、GL_LINEAR_ATTENUATION、 GL_QUADRATIC_ATTENUATION属性。这三个属性表示了光源所发出的光线的直线传播特性。现实生活中，光线的强度随着距离的增加而减弱， OpenGL把这个减弱的趋势抽象成函数：衰减因子 = 1 / (k1 + k2 * d + k3 * k3 * d) 其中d表示距离，光线的初始强度乘以衰减因子，就得到对应距离的光线强度。 k1, k2, k3分别是 GL_CONSTANT_ATTENUATION,GL_LINEAR_ATTENUATION,GL_QUADR ATIC_ATTENUATION。通过设置这三个常数，就可以控制光线在传播过程中的减弱趋势。
OpenGL 的光照和材质
5 设置材质： OpenGL 用材料对光的红、绿、蓝三原色的反射率来近似定义材料的颜色。象光源一样，材料颜色也分成环境、漫反射和镜面反射成分，它们决定了材料对环境光、漫反射光和镜面反射光的反射程度。在进行光照计算时，材料对环境光的反射率与每个进入光源的环境光结合，对漫反射光的反射率与每个进入光源的漫反射光结合，对镜面光的反射率与每个进入光源的镜面反射光结合。对环境光与漫反射光的反射程度决定了材料的颜色，并且它们很相似。对镜面反射光的反射率通常是白色或灰色（即对镜面反射光中红、绿、蓝的反射率相同）。镜面反射高光最亮的地方将变成具有光源镜面光强度的颜色。例如一个光亮的红色塑料球，球的大部分表现为红色，光亮的高光将是白色的材质的颜色与光源的颜色有些不同。对于光源，R、G、B 值等于R、G、B 对其最大强度的百分比。若光源颜色的R、G、B 值都是1.0，则是最强的白光；若值变为0.5，颜色仍为白色，但强度为原来的一半，于是表现为灰色；若R＝G＝1.0，B＝0.0，则光源为黄色。对于材质，R、G、B 值为材质对光的R、G、B 成分的反射率。比如，一种材质的R＝ 1.0、G＝0.5、B＝0.0，则材质反射全部的红色成分，一半的绿色成分，不反射蓝色成分。也就是说，若OpenGL 的光源颜色为（LR、LG、LB），材质颜色为（MR、MG、MB），那么，在忽略所有其他反射效果的情况下，最终到达眼睛的光的颜色为（LR*MR、LG*MG、LB*MB）指定了图元的法线之后，我们还需要为其指定相应的材质以决定物体对各种颜色的光的反射程度，这将影响物体表现为何种颜色指定材质

第四章光照与材质

光的成分材料颜色光和材料的RGB值
在OpenGL光照模型中: 假定可以将光分解成红,绿,蓝三种成分光源颜色的特征:由它所发射的红,绿, 蓝光的数量决定表面材料的特征:由它从各个方向所反射的入射红,绿,蓝光成分的百分比决定
1.1 光的成分
在OpenGL光照模型中: 把光分成四种独立的成分: 1)环境光 2)散射光 3)镜面光 4)发射光四种成分可单独计算,并叠加在一起
1 衰因 = 减子 kc + ki d + kqd 2
聚光灯
聚光灯:对位置性光源加以限制,使它的发射范围限制在一个椎体之内
GL_SPOT_CUTOFF
【步骤】 1)使用GL_SPOT_CUTOFF指定光锥轴和光锥边缘的角度,取值范围为[0.0,90.0] 例: glLightf(GL_LIGHT0, GL_SPOT_CUTOFF,45.0) 2)使用GL_SPOT_DIRECTION指定聚光灯方向,以确定光锥的轴线方向例: GLfloat spot_direction[] = {-1.0,-1.0,0.0}; glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPOT_DIRECTION, spot_direction)
第四章光照与材质
邱航 qiuhang@ 电子科技大学计算机科学与工程学院电子科技大学数字媒体技术研究所
本章内容
第一节 OpenGL光照模型第二节法线向量第三节创建光源第四节选择光照模型第五节定义材料属性
第一节 OpenGL光照模型 OpenGL光照模型
3)使用GL_SPOT_EXPONENT设置聚光指数,聚光指数控制光的集中程度,光锥中心的光强最大, 越靠边的光强越小,默认为0 ,均匀照射. 例:glLightf(GL_LIGHT0, GL_SPOT_EXPONENT,2.0)

OPENGL-第4章颜色光照和材质

例子：litjet，漫反射和环境光，设置光源
设置某个光源：种类、分量、位置
GLfloat amb[]= {0.3,0.3,0.3,1.0}; GLfloat dif[]= {0.7,0.7,0.7,1.0}; GLfloat pos[]= {-50,50,100,1.0}；
1:光源在该矢量方向的无穷远处 0：在指定的位置
glColor3f(.75,.75,.75);
glBeigin(GL_TRIANGLE); … 方法2的优点是：可以直接用颜色设定 glEnd();
显示的颜色，符合习惯
例子：sphere1
直接用颜色参数
Opengl编程过程总结
• 初始化
–…
• 对每个场景:
– 建立相机 …
• 对每个光源 …
– glLight(...) – 设定光源参数
• 或：
• I(r,g,b)=Ia(r,g,b) Ka(r,g,b) • +Ip(r,g b)[Kd(r,g,b) (L • N)+Ks (R•V)n ]
光源
• 2种光源：
– 环境光Ia ：光来自各个方向 – 某个光源Ip ：指定位置的光：
• 反射光：
– 环境光：光来自各个方向，以各方向反射出去 – 漫反射光：：光来自某个方向，均匀反射出去 – 镜面反射光：光来自某个方向，以特定方向反射出去
glBeigin(GL_TRIANGLE);
… glEnd();
例子：sphere
物体的哪个面，光反射类型光反射的成分
材质函数－方法2
• 颜色跟踪法
用glColor设置材质属性
glEnable(GL_COLOR_MATERIAL); //激活颜色属性

OpenGL图形编程8颜色光照材质(陈永强)

glEnable(GL_LIGHTING);
指定了光源的参数后，需要使用函数启用light指定的光源：
glEnable(light);
21
9.2光照
全局光照
在OpenGL中，下面的函数用于指定全局光照
void glLightModel{if} (GLenum pname，TYPE param); void glLightModel{if}v (GLenum pname，TYPE *param);
9.1颜色
OpenGL 颜色模式 RGB（RGBA）模式常用的指定颜色的函数是 glColor3f，其中每个颜色分量的值在[0.0，1.0]范围内。
还有一个函数 glColor3ub，这个版本使用的颜色分量的取值范围是 0 到 255 之间的无符号数。
9.1颜色
OpenGL 颜色模式颜色表模式在颜色表模式（Color_Index Mode）下，可以调用 glIndex*()函数从颜色表中选取当前颜色，其函数形式为：
光源中环境光分量
光源中漫反射光分量光源中镜面光分量光源的坐标位置光源聚光灯方向矢量聚光指数聚光截止角固定衰减因子线性衰减因子二次衰减因子
17
9.2光照
点光源
点光源的颜色
点光源的位置和类型
聚光灯
光强度衰减
18
9.2光照
点光源
聚光灯
1. 定义聚光源位置； 2. 定义聚光截止角；使用参数 GL_SPOT_CUTOFF 定义聚光光锥的轴与中心线的夹角，是光锥顶角的一半。 3. 定义聚光方向；聚光方向决定聚光光锥的轴，使用齐次坐标定义，缺省值为(0.0,0.0,-1.0)，即指向 Z 负轴。聚光方向是通过使用参数GL_SPOT_DIRECTION定义。 4. 定义聚光指数。参数GL_SPOT_EXPONENT控制光的集中程度，光锥中心的光强最大，越靠边的光强越小，缺省时为 0。

三维图形的光照、贴图及阴影处理(OpenGL)

三维图形的光照、贴图及阴影处理（OpenGL）实验过程：一、在VS6.0中建立新工程。

1、新建一个Win32 Application的工程。

2、向工程项目添加C++源文件。

3、将OpenGL框架复制到文件中。

4、设置OpenGL窗口标题。

二、场景设置。

1、视线处于一具有地板及前、左、右三面墙壁的空间中。

2、空间顶部中央有一光源。

3、空间中央有一地球仪，不断旋转。

三、建立视口结构及视点属性。

1、在坐标系上建立视图结构。

如图。

2、参数设置。

窗口大小：800*600。

视口大小：800*600。

透视深度：0.1~100。

透视角：60°。

视点位置：(0.0, 2.0, 15.0)。

视线方向：z轴负方向。

视点上方向：y轴正方向。

3、调用函数glViewport()、gluPerspective()和gluLookAt()实现。

四、绘制三维图形。

1、开启深度测试模式。

为防止图形重叠时出现层次混乱，必须对绘制图形进行消隐处理。

直接调用函数glEnable(GL_DEPTH_TEST)开启深度测试。

2、绘制地面与墙壁。

调用OpenGL基本几何元素绘制过程glBegin(GL_QUADS)、glBegin(GL_QUAD_STRIP)绘制四个平面，坐标范围为：x: -10~10, y: -2~20, z: -10~10。

坐标系结构如图。

3、绘制地球仪。

设计函数void DrawEarth()实现地球仪的绘制，分别调用OpenGL球面绘制函数gluSphere()绘制地球形状、柱面绘制函数gluCylinder()绘制地轴两头形状。

(1)参数设置。

球面半径：2。

球面细度：水平100，垂直100。

柱面半径：0.05。

柱面高度：1。

柱面细度：水平50，垂直1。

(2)结构如图。

4、绘制模拟光源。

(1)绘制“灯罩”。

调用glBegin(GL_TRIANGLE_STRIP)绘制4个三角形，构成棱椎形灯罩的4个侧面。

(2)绘制“灯泡”。