第三章光照模型及纹理映射

第三章 光照模型及纹理映射 1. 基本光照模型 在现实生活中，当光照在非透明物体上时，部分光线被物体吸收，剩余的部分光线被反射。人眼依靠这种反射光来感知物体的形状、颜色和其他细节。从光源投向物体的光称为入射光，从物体表面反射回的光称为反射光。 光照模型概述 当光照射到物体表面上时，将出现3 种情况： ● 光从物体表面反射，形成反射光 ● 光穿透物体，形成透射光 ● 光被物体吸收，转化成为物体的内能 在上述三种情形的光线中，通常只有前 2 种情形的光线会对人眼产生视觉效果，使人察觉到物体的色彩变化。 OpenGL 用一种近似的光照模型模拟现实世界的光照效果。在该模型中，仅当物体表面吸收和反射光线时，光源才会起做作用。每一个物体表面都假定是由某种特性的材料构成的。一种材料可能发出自己的光线，也可能在各个方向上发散一些射入的光线，还有可能像镜子一样在某个方向强烈地反射入射光。 光照分量 在OpenGL 的简化光照模型中，将光照分为4 个独立的组成部分：辐射光、环境光、漫反射光和镜面反射光。 1） 辐射光 辐射光是直接从物体或光源发出的，不受任何其他光源的影响。 2） 环境光 环境光是这样一种光线，它被环境多次反射，以致于连初始方向也难以确定。这种光线看起来就像来自于所有的方向，当它照在一个物体表面时，它在所有的方向上等量地反射。 3） 漫反射光 在被照射物体表面的反射光中，那些均匀地向各个方向反射出去的光，称为漫反射光，如黑板反射就属于漫反射光 4） 镜面反射光 镜面反射光是指超一定方向的反射光，如点光源照射光滑金属球表面时，会在球表面形成一个特别亮的区域，呈现所谓的高亮(Highlight)，这就是光源在该物体表面形成的镜面反射光(Specu lar Light)。点光源照射表面光滑的物体时，高亮区域小而亮；而点光源照射表面粗糙的物体时，高亮区域大而不亮。 创建光源 光源有许多特性，如颜色、位置、方向等。不同特性的光源，作用在物体上的效果是不一样的。 定义一个简单光源 在OpenGL 中，定义一个光源是由函数 glLight()来实现的，该函数的原型为：v oid glLight(GLenu m light,GLenu m pname)； light 为一个光源，pname 为光源light 指定一个单值的光源参数，其取值及其含义如下表所示： pname 功 能 缺 省 值 GL_AMBIENT 环境光分量的强度 (0.0,0.0,0.0,1.0) GL_FIFFUSE 漫反射光分量的强度 (1.0,1.0,1.0,1.0) GL_SPECUL...