点光源

我们生活中最常见的电灯泡就是点光源，点光源的特点：
1. 在空间中有一个位置；
2. 向所有方向发光；
3. 光线随距离增加逐渐变暗；

在前面教程中使用的简单的点光源，只是没有实现随着距离的增加光线变暗的功能。

衰减

随着光线穿越距离的变远使得亮度也相应减少的现象，称之为衰减（Attenuation）。
衰减有两种实现方式：
1. 光亮度的减少是线性的，这样的方式体现的效果比较假；
2. 开始的时候减少的非常快，之后随着距离的增减，减少的速度会慢下来；

计算公式

光衰减计算公式.png

为了计算衰减值，定义了三个可配置项：常数项Kc，一次项Kl和二次项Kq

• 常数项：保证分母大于分子，一般取值为1；
• 一次项用于与距离值相乘，以线性的方式减少亮度；
• 二次项用于与距离的平方相乘，为光源设置一个亮度的二次递减。二次项在距离比较近的时候相比一次项会比一次项更小，但是当距离更远的时候比一次项更大。

实现衰减

修改片段着色器中的光源的定义，加入三个系数的定义：

struct Light
{
    vec3 position;
    
    vec3 ambient;
    vec3 diffuse;
    vec3 specular;
    
    float constant;
    float linear;
    float quadratic;
};
uniform Light light;

衰减计算：

//Attenuation 衰减
float distance = length(light.position - FragPos);
float attenuation = 1.0f / (light.constant + light.linear*distance + light.quadratic*(distance*distance));

vec3 result = ambient*attenuation + diffuse*attenuation + speclular*attenuation;
color = vec4(result, 1.0f);

在代码中设置衰减系数

// 衰减系数
m_pShader->setFloat("light.constant", 1.0f);
m_pShader->setFloat("light.linear", 0.09);
m_pShader->setFloat("light.quadratic", 0.032);

运行效果

衰减系数为0 VS 衰减系数非0

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点光源衰减代码