osg 原始碼分析 osg Material

此類是關於材料屬性的設定。

一、從opengl的角度來看，材料有如下幾種屬性：

1. 環境；

2. 散射；

3. 鏡面顏色；

4. 光澤度；

5. 發射光顏色。

也就是說，材料的屬性必須與光照結合，才可能體現出作用。比如，給某材料設定了(1.0, 0.0, 0.0, 1.0)，在沒有光照的情況下，他仍是沒有顏色的（或者顏色不定）。因而既然osg::material封裝了關於材料屬性的部分，那麼必定提供這5個方面的支援。

二、先來看看opengl設定材料屬性的流程

opengl使用

void glmaterial(glenum face, glenum pname, type param)

來設定材料屬性，材料屬性的設定位於新增頂點陣列之前。param是乙個四元組（顏色）。

face表示對於哪乙個面操作，可以是front, back, front_and_back。

pname表示對哪一種屬性操作，可以是gl_ambient, gl_diffuse, gl_ambient_and_diffuse, gl_specular, gl_shininess, gl_emmison, gl_color_indexes。

opengl還提供了乙個更簡單（當然功能不足）的函式：

void glcolormaterial(glenum face, glenum mode);

可以將材料屬性直接設定為當前的顏色(glcolor)。

三、環境

對於環境光的反射，有如下兩個函式：

void material::setambient(face face, const vec4& ambient )

const vec4& material::getambient(face face) const

並用兩個成員變數記錄正面和反面相應的值：_diffusefront和_diffuseback。

五、鏡面顏色

void material::setspecular(face face, const vec4& specular )

const vec4& material::getspecular(face face) const

六、光澤度

void material::setshininess(face face, float shininess )

float material::getshininess(face face) const

七、發光顏色

void material::setemission(face face, const vec4& emission )

const vec4& material::getemission(face face) const

八、另外有兩個函式

void material::settransparency(face face,float transparency)

void material::setalpha(face face,float alpha)

十、設定了上面的值後，而我們最終看到的顏色是由光射屬性，材料屬性，光照和點的位置以及點的法向所共同決定的，中間是複雜的數學過程，下面簡單介紹。

1. 材料的發射光

直接就是emission(material)。

2.經過縮放的全域性環境光

由gllightmode(gl_light_model_ambient, type)指定的全域性環境光（背景光）和由glmaterial指定的材料屬性相乘：

ambient(light model) * ambient(material)

將rgb分別相乘。

3.每個光源的環境光成分

ambient(light) * ambient(material)

4. 每個光源的散射光成分

(max) * diffuse(light) * diffuse(material)

l=(lx, ly, lz)，為從頂點到光源位置的單位向量。

n=(nx, ny, nz)，是頂點的單位法線向量。

5. 鏡面光成分

(max)^shininess * specular(light) * specular(material)

如果l*n=0，則鏡面光成分為0。

6. 所有光源對乙個頂點的貢獻

每個淘汰的貢獻=衰減因子*聚光燈效果*（環境光成分+散射光成分+鏡面成分）

7. 最終頂點的顏色是綜合了上面六個成分的顏色：

頂點顏色=emission(material)

+ ambient(light model) * ambient(material)

+ 所有光源對乙個頂點的貢獻

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