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1、OpenGL中的光照模型一、OpenGL的光照模型在OpenGL的简单光照模型中反射光可以分成三个分量，环境反射光（AmbientLight）、漫反射光（DiffuseLight）和镜面反射光（SpecularLight）：a、环境光Ambient，是由光源发出经环境多次散射而无法确定其入射方向的光，即似乎来自所有方向。当环境光照到曲面上时，它在各个方向上均等地发散（类似于无影灯光）。特征：入射方向和出射方向均为任意方向。b、漫射光Diffuse，来自特定方向，它垂直于物体时比倾斜时更明亮。一旦它照
2、射到物体上，则在各个方向上均匀地发散出去，效果为无论视点在哪里它都一样亮。特征：入射方向唯一、出射方向为任意方向。c、镜面光Specular，来自特定方向并沿另一方向反射出去，一个平行激光束在高质量的镜面上产生100%的镜面反射。特征：入射方向和出射方向均唯一。二、创建光源定义光源特性的函数：glLight*(light,pname,param)其中第一个参数light指定所创建的光源号，如GL_LIGHT0、GL_LIGHT1、...、GL_LIGHT7；第二个参数pname指定光源特性，这个参数
3、的辅助信息见表1所示；最后一个参数设置相应的光源特性值。pname参数名缺省值说明GL_AMBIENT(0.0,0.0,0.0,1.0)RGBA模式下环境光GL_DIFFUSE(1.0,1.0,1.0,1.0)RGBA模式下漫反射光GL_SPECULAR(1.0,1.0,1.0,1.0)RGBA模式下镜面光GL_POSITION(0.0,0.0,1.0,0.0)光源位置齐次坐标（x,y,z,w）GL_SPOT_DIRECTION(0.0,0.0,-1.0)点光源聚光方向矢量（x,y,z）GL_SPO
4、T_EXPONENT0.0点光源聚光指数GL_SPOT_CUTOFF180.0点光源聚光截止角GL_CONSTANT_ATTENUATION1.0常数衰减因子GL_LINER_ATTENUATION0.0线性衰减因子GL_QUADRATIC_ATTENUATION0.0平方衰减因子表1函数glLight*()参数pname说明注意：以上列出的GL_DIFFUSE和GL_SPECULAR的缺省值只能用于GL_LIGHT0，其他几个光源的GL_DIFFUSE和GL_SPECULAR缺省值为(0.0,0.
5、0,0.0,1.0)。三、启用光源和明暗处理如果光照无效，则只是简单地将当前颜色映射到当前顶点上去，不进行法向、光源、材质等复杂计算。要启用光照或关闭光照，调用函数：glEnable(GL_LIGHTING)或glDisable(GL_LIGHTING)。启用光照后必须调用函数glEnable(GL_LIGHT0)，使所定义的光源有效。其它光源类似，只是光源号不同而已。在OpenGL中，用单一颜色处理的称为平面明暗处理（FlatShading），用许多不同颜色处理的称为光滑明暗处理（SmoothSh
6、ading），也称为Gourand明暗处理（GourandShading）。设置明暗处理模式的函数为：glShadeModel(mode)函数参数mode为GL_FLAT或GL_SMOOTH，分别表示平面明暗处理和光滑明暗处理。四、光源的颜色、位置与衰减光源的颜色由AMBIENT、DIFFUSE、SPECULAR决定。其中DIFFUSE(漫反射光)与光源的颜色最紧密；要实现真实感，应将属性SPECULAR的值设置成与DIFFUSE相同。光源位置坐标采用齐次坐标(x,y,z,w)设置。w为0.0，相应
7、的光源是定向光，(x,y,z)描述光源的方向，该方向将根据模型视点矩阵进行变换；w为1.0，光源为定位光源。(x,y,z,w)指定光源在齐次坐标系下的具体位置，该位置根据模型视点矩阵进行变换，保存为视点坐标系下的坐标。离光源越远则光强越弱。由于定向光源是无穷远光源，根据距离衰减光强无意义，因此对于定向光源将禁用衰减；对于定位光源有衰减，OpenGL的光衰减是通过光源的发光量乘以衰减因子以实现衰减。衰减系数=1/(K0+K1*D+K2*D2)其中：D=光源位置与顶点之间的距离K0=GL_CONSTAN
8、T_ATTENUATIONK1=GL_LINER_ATTENUATIONK1=GL_QUADRATIC_ATTENUATION环境光、漫反射光和镜面光的强度都衰减，只有辐射光和全局环境光的强度不会衰减。由于每次计算颜色时，使用衰减的光源会增加额外的计算而可能降低应用程序的性能。五、聚光灯定位光源可以进一步定义成聚光灯形式，即将光的形状限制在一个圆锥内。（1）、定义聚光截止角：参数GL_SPOT_CUTOFF给定光锥的轴与中心线的夹角，也可说成是光锥顶角的一半。缺省时，
