实验9 OpenGL光照 - 码农教程

1．实验目的：

了解掌握OpenGL程序的光照与材质，能正确使用光源与材质函数设置所需的绘制效果。

2．实验内容：

(1)下载并运行Nate Robin程序包中的lightmaterial程序，试验不同光照、材质系数。 (2)运行示范代码，了解光照与材质函数使用。

3．实验原理：

为在场景中增加光照，需要执行以下步骤。 (1)设置一个或多个光源，设定它的有关属性。 (2)选择一种光照模型。 (3)设置物体的材料属性。具体见教材用OpenGL生成真实感图形的相关内容。

4．实验代码：

#include <GL/glut.h>
#include <stdlib.h>
// 初始化材质、光源、光照模型、深度缓存
void myInit(void)
{
   GLfloat mat_specular[] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };
   GLfloat mat_shininess[] = { 50.0 };
   GLfloat light_position[] = { 1.0, 1.0, 1.0, 0.0 };
   GLfloat white_light[] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };
   GLfloat Light_Model_Ambient[] = { 0.2 , 0.2 , 0.2 , 1.0 };

   glClearColor (0.0, 0.0, 0.0, 0.0);
   glShadeModel (GL_SMOOTH);

   glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR, mat_specular);
   glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SHININESS, mat_shininess);
   
   glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, light_position);
   glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, white_light);
   glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, white_light);
   glLightModelfv( GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT , Light_Model_Ambient );

   glEnable(GL_LIGHTING);
   glEnable(GL_LIGHT0);
   glEnable(GL_DEPTH_TEST);
}

void myDisplay(void)
{
   glClear (GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
   //glutSolidSphere (1.0, 20, 16);
   glutSolidTeapot(0.5);
   glFlush ();
}

void myReshape (int w, int h)
{
   glViewport (0, 0, (GLsizei) w, (GLsizei) h);
   glMatrixMode (GL_PROJECTION);
   glLoadIdentity();
   if (w <= h)
      glOrtho (-1.5, 1.5, -1.5*(GLfloat)h/(GLfloat)w,
         1.5*(GLfloat)h/(GLfloat)w, -10.0, 10.0);
   else
      glOrtho (-1.5*(GLfloat)w/(GLfloat)h,
         1.5*(GLfloat)w/(GLfloat)h, -1.5, 1.5, -10.0, 10.0);
   glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
   glLoadIdentity();
}

int main(int argc, char** argv)
{
   glutInit(&argc, argv);
   glutInitDisplayMode (GLUT_SINGLE | GLUT_RGB | GLUT_DEPTH);
   glutInitWindowSize (500, 500); 
   glutInitWindowPosition (100, 100);
   glutCreateWindow (argv[0]);
   myInit ();
   glutDisplayFunc(myDisplay); 
   glutReshapeFunc(myReshape);
   glutMainLoop();
   return 0;
}

运行结果如图A.9（a）所示。

图A.9（a）原光照材质效果

5．实验提高

尝试为实验代码改变镜面反射参数、环境光参数、灯的位置和背景色后效果，如图A.9(b)所示。

图A.9（b）改变反射、环境光参数、背景色后效果