第七章灯光与材质

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1、DirectXTutorialswww.andypike.comByAndyPike第七章：灯光与材质Introduction（序）新的一章又开始了，这一章，我们将学习DirectX中的灯光和材质。在例程中，我们将在原点附近创建四个旋转的立方体，在它们的中间（原点附近），我们会放置一个光源，你将会看到光照的效果是怎样形成的。DirectXLightingvs.RealWorldLighting（DX光照对真实世界光照）在DX中，我们能创建不同类型的光，使场景看起来更真实。但要记住，DX中的光只是在近似地模拟自然界的光。在自然界中，光由光源（

2、如灯泡）发出，然后延直线传播，直到消耗完毕或传入眼睛；光在遇到物体时会发生反射，每次反射都会有能量的消耗；实际上，光可以在物体间反射千百万次，而且光滑表面会比不光滑的表面反射更多的光。这一切如果全算进来的话，计算量是巨大的，所以，DX只是在近似地模仿。Attributesofalight（光的属性）：想要不同的光可以指定不同的属性，不是所有类型的光都拥有下面的这些属性：Position（位置）这是在3D空间中光源的位置，例如（0,10,0）。Direction（方向）这是一个向量（例如（0,1,0）），表示从光源发射出来的光的方向。Rang

3、e（范围）这是光从光源发出后所能到达的最大距离，范围以外的物体将不会接受到此光源的光。Attenuation（衰减）在光源到它的范围之间，光会逐渐衰减，这是很正常的。如果想要，你也可以指定让光不衰减，或反而越来越亮。DiffuseLight（漫反射）光的漫反射颜色。漫射光是分散的，但仍然具有方向，不像环境光没有方向。AmbientLight（环境光）这是环境光的颜色，它是通用的背景光，它是分散的且没有方向和光源，它充满整个场景。SpecularLight（镜面反射）镜面反射的的颜色。它是相对于漫射光来说的，它根本不会分散，你可以用它在对象上

4、创建高亮。Typesoflighting（光的类型）：在场景中共有四中类型的光可以被你创建，每种都有不同的行为与属性。AmbientLight（环境光）可以为场景指定通用的环境光，与其它灯光互不影响，用红、绿、蓝三个分量来设置颜色。PointLight（点光源）电光源的一个很好的例子就是灯泡，它没有方向（因为向全部方向发出），但是有颜色、范围和衰减。下面是图示（7.1）。-7-DirectXTutorialswww.andypike.comByAndyPikeFig7.1DirectionalLight（直射光）直射光具有颜色，没有位置。举

5、个例子应该是太阳，场景里的所有对象都会从同样的方向接收到同样的光。直射光也没有范围和衰减。下面是图示（7.2）。Fig7.2Spotlight（聚光灯）手电筒是聚光灯的好例子，它具有位置、方向、范围、发光内径和发光外径属性，光照强度还会随距离而衰减。下图（7.3）中，Theta是内径，Phi是外径。-7-DirectXTutorialswww.andypike.comByAndyPikeFig7.3所有的类型的光都会增加程序的负担，从小到大作负担排序：环境光、直射光、点光源、聚光灯。要记住在做程序时需要考虑这些。Materials（材质）材

6、质用于描述对象（三角形）的反光性能，使它看起来有没有光泽和带有什么颜色。下面是描述材质的一些设置：DiffuseReflection（漫反射）物体的漫反射颜色，能使物体看起来是什么颜色。AmbientReflection（环境反射）这也是一个颜色值，用于描述对象反射环境光的数量。你甚至可以指定它根本不反射环境光，这意味着它将不可见，除非接收到其它类型的光。SpecularReflectionandPower（镜面反射与高光强度）镜面反射的值，可以用镜面反射和高光强度设置对象，使它看起来发亮。Emission（放射）使物体自发光，但不会影响到

7、场景内的其它物体。Normals（法线）法线是垂直于三角形面的一个向量，它的方向是由三角形的顶点定义顺序所决定的。下图（7.4）演示了一个顺时针定义的三角形的及它的法线。顶点的法线一般均分它周围的三角形法线。下图（7.5）演示了4个三角形的横截面和它们的法线（亮红），同样也演示了3个顶点的法线（红）。本教程只把法线用于描述阴影（译者：还有其他用途）。Fig7.4Fig7.5-7-DirectXTutorialswww.andypike.comByAndyPikeImplementinglightsinDirectX（在DX中实现灯光）在此章

8、的代码中，我们设置了一个点光源，而且我们把环境光设置的很暗以突出它。我们还设置了能使立方体棱角分明的法线，而且使材质没有高光。Step1:ModifyFVFandCustomVe