【OpenGL】二十三、OpenGL 光照中的法线原理

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韩曙亮 发表于 2022/01/10 22:56:10 2022/01/10
【摘要】 文章目录 一、法线原理二、相关资源 一、法线原理 法线是红色的虚线 , 左侧的箭头是光照射的方向 , 右侧的箭头是根据法线反射的光线 , 如下图所示 : 设...





一、法线原理



法线是红色的虚线 , 左侧的箭头是光照射的方向 , 右侧的箭头是根据法线反射的光线 , 如下图所示 :
在这里插入图片描述


设置法线代码 :

		// 绘制三角形
        glBegin(GL_TRIANGLES);

		// 设置法线
		glNormal3f(0.0f, -1.0f, 0.0f);

		// 1. 设置白色 , glVertex3f (GLfloat x, GLfloat y, GLfloat z)
		glColor4ub(255, 255, 255, 255);
        glVertex3f(-1.0f, -0.5f, -2.0f);

		// 设置法线
		glNormal3f(0.0f, 1.0f, 0.0f);

		// 2. 设置绿色 
		glColor4ub(0, 255, 0, 255);
		glVertex3f(1.0f, -0.5f, -2.0f);

		// 设置法线
		glNormal3f(0.0f, 1.0f, 0.0f);

		// 3. 设置蓝色
		glColor4ub(0, 0, 255, 255);
		glVertex3f(0.0f, -0.5f, -10.0f);

        // 绘制三角形结束
        glEnd();

  
 
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上述绘制三角形时 , 给每个点都设置一个法线 , 这个法线决定我们看这个点的时候的样子 , 光照射过来以后 , 会根据法线进行漫反射 ;

如果 入射光与法线的角度小于 90 度 , 就会 产生漫反射 , 可以看到该点是亮的 ;

如果 入射光线与法线角度等于 90 度 , 就不会产生反射 , 此时点是黑色的 ;

如果 入射光线与法线角度大于 90 度 , 也不会产生反射 , 此时点是黑色的 ;


因此法线指向的角度不同 , 屏幕中绘制的点的颜色也是不同的 ; 法线一定程度上决定这个点是否反射光 , 也就是是否在屏幕上绘制指定的颜色值 ;



下面的球法线垂直与球平面 , 当光照从右上角方向打过来时 , 亮的地方就是法线与入射光夹角小于 90 的点 ( 正光面 ) , 黑的地方就是法线与入射光夹角大于等于 90 度的点 ( 背光面 ) ;

在这里插入图片描述


在可编程管线中 , 决定某个点是否在 正光面 还是 背光面 的判定方法 :

将改点与光源连线 , 计算该连线与法线的夹角 ,

如果该夹角小于 90 度 , 说明该点在正光面 ,

如果该夹角大于等于 90 度 , 说明该点在背光面 ;


模型颜色值 : 给定入射光 , 计算反射光 , 光 与 材质 有反射率 , 光的分量 与 材质颜色值 相乘 , 再乘以反射率 , 就是反射出去的光 , 这也是模型表面呈现的颜色值 ;





二、相关资源



GitHub 地址 : https://github.com/han1202012/OpenGL
( GitHub 源码始终都会随着后续博客的进度更新覆盖 , 可能没有本博客的相关源码 , 推荐下载博客源码快照 ) ;

博客源码快照 : https://download.csdn.net/download/han1202012/14919379
( 该源码是 Windows 桌面程序 , 使用 Visual Studio 2019 打开 )

文章来源: hanshuliang.blog.csdn.net,作者:韩曙亮,版权归原作者所有,如需转载,请联系作者。

原文链接:hanshuliang.blog.csdn.net/article/details/112978690

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