opengl 教程 20 點光源

前面的教程中，我們在方向光的前提下，研究了基本的光照模型(環境光，漫反射光，高光)。方向光沒有起點，所有光線都是沿著乙個方向，它的強度不會隨著距離的增加有任何變化。本篇教程中，我們開始研究點光源，點光源是起始於乙個點，向四面照射，會隨著傳輸距離增加而衰減，所以在點光源屬性中，我們會增加乙個光源位置。

通常點光源衰減程度離物體距離的平方成反，如下面的公式：

但在距離比較小的時候，上面的公式在3d圖形學中，效果並不好，所以我們計算點光源衰減係數時候，常使用下面的公式：它包括3個因子，常量因子，線性因子和二次因子。

下面我們總結一下計算點光源時需要的步驟：

環境光的計算和方向光一樣

在世界座標系中，計算點(畫素)到光源的方向，做為光源的方向向量。

計算畫素到光源的距離，用來計算衰減因子。

把環境光、漫反射光和高光加起來，然後乘以衰減因子。

lighting_technique.h

struct baselight

; .

. .

struct pointlight : public baselight

attenuation;

}建立乙個baselight類，抽象出光源的共有屬性，然後派生出點光源和方向光源，它們都有自己特有的屬性，比如點光源的位置，衰減係數，方向光的方向等等。

lighting_technique.h

void setpointlights(unsigned int numlights, const pointlight* plights);

除了演示點光源，本教程中還要實施多光源，包括乙個方向光和多個電光源。

struct atten;

} m_pointlightslocation[max_point_lights];

我們使用結構陣列來實現多個點光源，max_point_lights是個常量值，指定光源的數目，預設值是2。

lighting_technique.cpp

vec4 calclightinternal(baselight light, vec3 lightdirection, vec3 normal) }

return (ambientcolor + diffusecolor + specularcolor);

}上面是計算點光源的通用函式，計算點光源和方向光時候，我們都可以呼叫該函式來實現。

vec4 calcdirectionallight(vec3 normal)

上面是呼叫該函式實現方向光計算。

vec4 calcpointlight(int index, vec3 normal)

上面是呼叫該函式實現點光源計算。

void main()

fragcolor = texture2d(gsampler, texcoord0.xy) * totallight;

}最終輸出最終畫素顏色時候，我們把所有光源的效果加起來，並用紋理顏色進行調製。

void lightingtechnique::setpointlights(unsigned int numlights, const pointlight* plights)

}上面是給各個uniform變數賦值。

程式執行後介面如下，我們使用了2個點光源：

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