Modelowanie oświetlenia w

OpenGl

Obiekt nieoświetlony

Obiekt oświetlony

Składniki modelu oświetlenia

• Źródła światła
• Materiały

• Wektory normalne
• Równanie oświetlenia
• Metoda modelowania oświetlenia

Rodzaje źródeł światła

Światło otoczenia

Światło kierunkowe

Światło pozycyjne

punktowe

Światło pozycyjne

stożkowe (ang. spot)

Model oświetlenia (1)

Odbicie zwierciadlane

Odbicie rozproszone

Odbicie światła otoczenia

Model oświetlenia(2)

Odbicie światła otoczenia

Odbicie rozproszone

Odbicie zwierciadlane

Wynik końcowy

Parametry źródła światła

• Natężenie światła:

– I

A

- natężenie światła otoczenia

– I

D

- natężenie światła rozpraszanego

– I

S

- natężenie światła zwierciadlanego

• D – kierunek świecenia

• Dla świateł pozycyjnych

– P

L

- położenie

– S

CUT_OFF

- kąt odcięcia światła (zakres[0.0 – 90.0], 180.0)

– k

0

, k

1

, k

2

– współczynniki tłumienia atmosferycznego światła:

stały, liniowy, kwadratowy (zakres[0.0 – ∞))

– Exp

S

- współczynnik tłumienia kątowego (zakres[0.0 – 128.0])

Parametry materiału

• Współczynniki odbicia:

– K

A

- współczynnik odbicia światła otoczenia

– K

D

- współczynnik odbicia światła rozpraszanego

– K

S

- współczynnik odbicia światła zwierciadlanego

• E

M

- kolor światła emitowanego

• Exp

M

- połysk (zakres [0.0 – 128.0])

Model oświetlenia (3)

P

L

P

O

V – oświetlany wierzchołek
P

O

– położenie obserwatora

P

L

– położenie źródła światła

VP

O

– wektor w kierunku obserwatora

VP

L

– wektor w kierunku źródła światła

N

– wektor normalny do powierzchni w punkcie V

S

– wektor połowiczny pomiędzy źródłem światła a obserwatorem

R – wektor idealnego odbicia (kierunek maksymalnego rozświetlenia)

Model Phonga

Równanie oświetlenia

gdzie:

Tłumienie kątowe

Exp

S

=0

Exp

S

=2

Exp

S

=4

Exp

S

=6

Exp

S

=8

Połysk

Exp

M

=1

Exp

M

=10

Exp

M

=128

Exp

M

=30

Wyznaczanie wektorów normalnych

Wyznaczanie wektorów normalnych

Cieniowanie gładkie

Cieniowanie płaskie

(stała barwa wielokąta)

Cieniowanie wielokątów (1)

Cieniowanie gładkie

Cieniowanie płaskie (stałą barwą

wielokąta)

Cieniowanie wielokątów (2)

Cieniowanie gładkie

Cieniowanie płaskie

(stałą barwą wielokąta)

Siatka wielokątów

Cieniowanie wielokątów (3)

Wybór rodzaju cieniowania umożliwia funkcja:

glShadeModel( GLenum mode )

której parametr mode przyjmuje jedną z wartości:
- GL_FLAT - cieniowanie płaskie,
- GL_SMOOTH - cieniowanie gładkie.

Domyślnie stosowane jest cieniowanie gładkie.

Przykład ustawienia parametrów

źródła światła

Przykład ustawienia parametrów

materiału

Przykład – oświetlony sześcian (1)

długość boku - a

Przykład – oświetlony sześcian (2)