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光照模型及纹理映射 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。 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。 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。 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 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(Specular 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：void glLight(GLenum light,GLenum 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_SPECULAR 镜面反射光分量的强度 (1.0,1.0,1.0,1.0) GL_POSITION 光源位置 (0.0,0.0,0.0,0.0) GL_SPOT_DIRECTION 光源聚光方向 (0.0,0.0,-1.0) GL_SPOT_EXPONENT 光源的聚光指数 0.0 GL_SPOT_CUTOFF 聚光的截至角 180.0 GL_CONSTANT_ATTENUATION 光的常数衰减因子 1.0 GL_LINEAR_ATTENUATION 光的线性衰减因子 0.0 GL_QUADERTIC_ATTENUATION 光的二次衰减因子 0.0 光源的数目与具体的实现的系统有关，但至少支持8个光源。它们用符号名称GL_LIGHTi相互区别，这里0≤i≤GL_MAX_LIGHTS，如GL_LIGHT0,GL_LIGHT1,…GL_LIGHT7等。 以下的代码定义了一个编号为GL_LIGHT0的光源的例子： GLfloat light_ambient[]={0.0,0.0,0.0,1.0}; GLfloat light_diffuse[]={1.0,1.0,1.0,1.0}; GLfloat light_specular[]={1.0,1.0,1.0,1.0}; GLfloat light_position[]={1.0,1.0,1.0,1.0}; glLightfv(GL_LIGHT0,GL_AMBIENT,light_ambient); glLightfv(GL_LIGHT0,GL_DIFFUSE,light_diffuse); glLightfv(GL_LIGHT0,GL_SPECULAR,light_specular); glLightfv(GL_LIGHT0,GL_POSITION,light_position); 光源定义完毕后，必须调用glEnable(GL_LIGHT0)打开该光源，否则该光源对场景中的物体不起作用。 1.3.2 启用光源和激活光源 在OpenGL中，如果需要使用光源，首先必须启用光照。 启动光照的函数为：glEnable(GL_LIGHTING); 取消光照的函数为：glDisable(GL_LIGHTIN