В данном уроке будет рассмотрено освещение. Это пожалуй, один из сложнейших аспектов 3D, рассматривается зачастую либо слишком просто или наоборот, рассматриваются очень сложные аспекты. Надеюсь, что мне удалось найти компромиссное решение.
Начиная с этого урока, все аспекты 3D будут рассматриваться в разрезе OGL, как классической библиотеки. Далее код с пояснениями будет портироваться под другие 3Д библиотеки.
Начинаем работать
Несколько слов о OGL EX. К сожалению в этой библиотеке не реализовано многое. Вы не встретите там блоков отрисовки, и пожалуй самое главное дисплейных списков. Эти списки – отличный инструмент оптимизации. Но как написано в документации, их реализация слишком сложна.
К чему все это? Работа с эмулятором слишком медленная. Поэтому лучше разрабатывать графическую часть на «родной платформе». Существуют эмуляторы для РС, но они поддерживают старые версии EX. Поэтому я рекомендую использовать имеющуюся у вас библиотеку, учитывая ограничения. То же самое относится и к DX.
Для иллюстрации мы создадим красивый объект – икосаэдр. Икосаэдр имеет 20 треугольных граней и 12 вершин. Благодаря своей правильности он может быть задан с помощью всего лишь двух чисел, которые мы вычислим один раз и запомним.
static GLfloat angle= 3. * atan(1.)/2.5;
// Две характерные токи
static GLfloat V = cos(angle);
static GLfloat W = sin(angle);
Далее мы создадим два массива нормалей:
normp – грубо заданные нормали.
normf – точно рассчитанные нормали.
И массив вершин – vert. Который содержит 180 значащих значений типа GLfloat, которые описывают 60 точек (180/3) в 3D и 20 треугольных плоскостей из котрых состоит икосаэдр (60/3).
Запустим проект с грубо заданными нормалями.
Теперь проанализируем результаты.
Несколько важных моментов:
Не только направление нормали, но ее модуль (длина) влияют на степень освещенности.
Цвета вершин полигонов, влияют на цвет самого полигона (интерполируются - glShadeModel( GL_SMOOTH );).
Чтобы избавится от этого влияния (если это необходимо), нормали масштабируют (или нормируют) т.е. делают ее длину равной 1, оставляя неизменным направление. В нашем случае, это делает OGL - glEnable( GL_NORMALIZE );.
Итак, что же произошло?
В первом случае, мы задали массив нормалей грубо, как если бы наша фигура являлась сферой. И как мы видим, грани «смазаны», фигура действительно стала напоминать сферу.
Но такой подход неверен, мы можем и должны точно задать нормали к треугольной плоскости.
Произведение двух векторов, a и b определяется как вектор n перпендикулярный к плоскости в которой лежат исходные вектора и рассчитывается по формулам.
Основные моменты рассмотрены. Я думаю теперь понятно, насколько важную роль играет освещение и нормали в 3D.
Пройдемся по коду.
Инициализация.
glEnable(GL_DEPTH_TEST);// Enables Depth Testing// Включаем тест глубины.
Он необходим, для сортировки полигонов. Говоря проще, полигоны отрисовываются в порядке удаленности.
glEnable(GL_CULL_FACE);// отсечение невидимых граней.
Это повышает производительность. Мы не рисуем то что не видно.
Включаем первый из возможных источников. Для него можно задать различные параметры – позицию, тип освещения (диффузорное, окружауещее), цвет. Попробуйте различные варианты, закомментировав строчку –
glEnable(GL_COLOR_MATERIAL); // учитываем цвет материала.
Включите второй источник, и подберите разные комбинации. Можно добиться удивительно красивой картинки.
Аналогичное относится к материалу.
Он так – же может излучать, отражать свет и т.д. Все эти параметры можно менять и динамически, как и модуль нормали. Так создаются различные эффекты и строятся модели динамического освещения.
В данном уроке будет рассмотрено освещение. Это пожалуй, один из сложнейших аспектов 3D, рассматривается зачастую либо слишком просто или наоборот, рассматриваются очень сложные аспекты. Надеюсь, что мне удалось найти компромиссное решение.
Начиная с этого урока, все аспекты 3D будут рассматриваться в разрезе OGL, как классической библиотеки. Далее код с пояснениями будет портироваться под другие 3Д библиотеки.
Начинаем работать
Теперь проанализируем результаты.
Несколько важных моментов:
Не только направление нормали, но ее модуль (длина) влияют на степень освещенности.
Цвета вершин полигонов, влияют на цвет самого полигона (интерполируются - glShadeModel( GL_SMOOTH );).
Чтобы избавится от этого влияния (если это необходимо), нормали масштабируют (или нормируют) т.е. делают ее длину равной 1, оставляя неизменным направление. В нашем случае, это делает OGL - glEnable( GL_NORMALIZE );.
Итак, что же произошло?
В первом случае, мы задали массив нормалей грубо, как если бы наша фигура являлась сферой. И как мы видим, грани «смазаны», фигура действительно стала напоминать сферу.
Но такой подход неверен, мы можем и должны точно задать нормали к треугольной плоскости.
Произведение двух векторов, a и b определяется как вектор n перпендикулярный к плоскости в которой лежат исходные вектора и рассчитывается по формулам.
