光照基础

1. 环境光照
2. 漫反射光照

3. 镜面光照

   
   

光照特性

1. 发射光:由物体自身发光

2. 环境光:就是在环境中充分散射的光，而且无法分辨它的方向

   在OpenGL中,全局环境光的强度(0.2,0.2,0.2,1.0)

3. 漫反射光:光线来自某个方向，但在物体上各个方向反射。

4. 镜面高光:光线来自一个特定的方向，然后在物体表面上以一个特定的方向反射出去

材质属性

1. 泛射材质
2. 漫反射材质
3. 镜面反射材质
4. 发射材质

光照计算

1. 发射光的计算

   发射颜⾊色 = 物体的反射材质颜⾊

2. 环境光的计算

   环境光 = 光源的环境光颜色 * 物体的环境材质颜⾊

3. 漫反射光计算

漫反射颜⾊色 = 光源的漫反射颜色 * 物体的漫发射材质颜色 * DiffuseFactor
DiffuseFactor = max(0,dot(N,L))

漫反射因⼦子DiffuseFactor 是光线 与顶点法线向量的点积

材质

4. 镜面反射

镜⾯面反射颜色 = 光源的镜面光的颜色 * 物体的镜面材质颜色 * SpecularFactor

SpecularFactor = power(max(0,dot(N,H)),shininess)

H :视线向量E 与光线向量L 的半向量

dot(N,H):H,N的点积几何意义,平方线与法线夹⻆角的cos值

H = normalise( l + E)

衰减因子

衰减因子 = 1.0/(距离衰减常量 + 线性衰减常量 * 距离 + 二次衰减常量 * 距离的平方) 距离衰减常量,线性衰减常量和二次衰减常量均为常量值

注意
环境光，漫反射光和镜面光的强度都会受距离的增大而衰减，只有发射光和全局环境光的强度不会受影响

聚光灯因子

聚光灯夹角cos值 = power(max(0,dot(单位光源位置，单位光线向量)),聚光灯指数);

单位光线向量是从光源指向顶点的单位向量 

聚光灯指数，表示聚光灯的亮度程度

公式解读:单位光源位置 * 单位光线向量点积的聚光灯指数次方。

聚光灯无过渡 与 有过渡处理

增加过渡计算

聚光灯因子 = clamp((外环的聚光灯⻆度cos值 - 当前顶点的聚光灯角度cos值)/ (外环的聚光灯角度cos值- 内环聚光灯的角度的cos值),0,1);

光照计算终极公式

光照颜色 = 发射颜色 + 全局环境颜色 + (环境颜色 + 漫反射颜色 + 镜面反射颜色) * 聚光灯效果 * 衰减因⼦

案例实战

Demo: 07-光照