实验7OpenGL光照.docx

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实验7OpenGL光照

实验7OpenGL光照

一、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。

二、实验内容

（1）下载并运行NateRobin教学程序包中的lightmaterial程序，试验不同的光照与材质系数；

（2）运行示范代码1，了解光照与材质函数使用。

三、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。

具体见教材第8章8.6节用OpenGL生成真实感图形的相关内容。

四、实验代码

#include

#include

staticintyear=0,day=0;

voidinit（void）{

GLfloatmat_specular[]={1.0,1.0,1.0,1.0};

GLfloatmat_shininess[]={50.0};

GLfloatlight_position[]={1.0,1.0,1.0,0.0};

GLfloatwhite_light[]={1.0,1.0,1.0,1.0};

GLfloatLight_Model_Ambient[]={0.2,0.2,0.2,1.0};

glClearColor（0.0,0.0,0.0,0.0）;

glShadeModel（GL_SMOOTH）;

//glMaterialfv（材质指定，单值材质参数，具体指针）；

glMaterialfv（GL_FRONT,GL_SPECULAR,mat_specular）;//镜面反射光的反射系数

glMaterialfv（GL_FRONT,GL_SHININESS,mat_shininess）;//镜面反射指数

//glLightfv（光源，属性名，属性值）；

glLightfv（GL_LIGHT0,GL_POSITION,light_position）;//光源位置

glLightfv（GL_LIGHT0,GL_DIFFUSE,white_light）;//漫放射光分量强度

glLightfv（GL_LIGHT0,GL_SPECULAR,white_light）;//折射光强度

glLightModelfv（GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT,Light_Model_Ambient）;

//光源2GL_LIGHT1

GLfloatmat_specular1[]={1.0,1.0,1.0,1.0};

GLfloatmat_shininess1[]={50.0};

GLfloatlight_position1[]={0.0,0.0,0.0,0.0};

GLfloatred_light[]={1.0,0.0,0.0,1.0};

GLfloatLight_Model_Ambient1[]={0.2,0.2,0.2,1.0};

glLightfv（GL_LIGHT1,GL_POSITION,light_position1）;//光源位置

glLightfv（GL_LIGHT1,GL_DIFFUSE,red_light）;//漫放射光分量强度

glLightfv（GL_LIGHT1,GL_SPECULAR,red_light）;//折射光强度

glLightModelfv（GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT,Light_Model_Ambient1）;

//开启灯光

glEnable（GL_LIGHTING）;

glEnable（GL_LIGHT0）;

glEnable（GL_LIGHT1）;

glEnable（GL_DEPTH_TEST）;

}

voiddisplay（void）{

glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT）;

glPushMatrix（）;

//定义太阳的材质并绘制太阳

{

GLfloatsun_mat_ambient[]={1.0f,0.0f,0.0f,1.0f};//定义材质的环境光颜色，偏红色

GLfloatsun_mat_diffuse[]={0.5f,0.5f,0.0f,1.0f};//定义材质的漫反射光颜色，偏红色

GLfloatsun_mat_specular[]={1.0f,0.0f,0.0f,1.0f};//定义材质的镜面反射光颜色，红色

GLfloatsun_mat_emission[]={0.0f,0.0f,0.0f,1.0f};//定义材质的辐射光颜色，为0

GLfloatsun_mat_shininess=32.0f;

glMaterialfv（GL_FRONT,GL_AMBIENT,sun_mat_ambient）;

glMaterialfv（GL_FRONT,GL_DIFFUSE,sun_mat_diffuse）;

glMaterialfv（GL_FRONT,GL_SPECULAR,sun_mat_specular）;

glMaterialfv（GL_FRONT,GL_EMISSION,sun_mat_emission）;

glMaterialf（GL_FRONT,GL_SHININESS,sun_mat_shininess）;

glutSolidSphere（0.5,40,16）;//太阳

glRotatef（（GLfloat）year,0.0,1.0,0.0）;

}

glPushMatrix（）;

{

GLfloatearth_mat_ambient[]={0.0f,0.0f,1.0f,1.0f};//定义材质的环境光颜色，偏蓝色

GLfloatearth_mat_diffuse[]={0.0f,0.0f,0.5f,1.0f};//定义材质的漫反射光颜色，偏蓝色

GLfloatearth_mat_specular[]={1.0f,0.0f,0.0f,1.0f};//定义材质的镜面反射光颜色，红色

GLfloatearth_mat_emission[]={0.0f,0.0f,0.0f,1.0f};//定义材质的辐射光颜色，为0

GLfloatearth_mat_shininess=30.0f;

glMaterialfv（GL_FRONT,GL_AMBIENT,earth_mat_ambient）;

glMaterialfv（GL_FRONT,GL_DIFFUSE,earth_mat_diffuse）;

glMaterialfv（GL_FRONT,GL_SPECULAR,earth_mat_specular）;

glMaterialfv（GL_FRONT,GL_EMISSION,earth_mat_emission）;

glMaterialf（GL_FRONT,GL_SHININESS,earth_mat_shininess）;

glTranslatef（0.8,0.0,0.0）;

glRotatef（（GLfloat）day,0.0,1.0,0.5）;//位置变化

glutSolidSphere（0.2,20,8）;//地球

{

GLfloatearth_mat_ambient[]={0.0f,1.0f,0.0f,1.0f};//定义材质的环境光颜色，偏绿色

GLfloatearth_mat_diffuse[]={0.0f,0.5f,0.0f,1.0f};//定义材质的漫反射光颜色，偏绿色

GLfloatearth_mat_specular[]={1.0f,.0f,0.0f,1.0f};//定义材质的镜面反射光颜色，红色

GLfloatearth_mat_emission[]={0.0f,0.0f,0.0f,1.0f};//定义材质的辐射光颜色，为0

GLfloatearth_mat_shininess=30.0f;

glMaterialfv（GL_FRONT,GL_AMBIENT,earth_mat_ambient）;

glMaterialfv（GL_FRONT,GL_DIFFUSE,earth_mat_diffuse）;

glMaterialfv（GL_FRONT,GL_SPECULAR,earth_mat_specular）;

glMaterialfv（GL_FRONT,GL_EMISSION,earth_mat_emission）;

glMaterialf（GL_FRONT,GL_SHININESS,earth_mat_shininess）;

glTranslatef（0.4,0.0,0.0）;

glRotatef（（GLfloat）day,0.0,1.0,0.0）;

glutSolidSphere（0.1,20,8）;//月亮

}

}

glPopMatrix（）;

glPopMatrix（）;

glutSwapBuffers（）;

glFlush（）;

}

voidreshape（intw,inth）{

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（）;

gluLookAt（0.0,0.0,5.0,0.0,0.0,0.0,0.0,1.0,0.0）;

}

voidkeyboard（unsignedcharkey,intx,inty）{

switch（key）{

case'd':

day=（day+10）%360;

glutPostRedisplay（）;

break;

case'D':

day=（day-10）%360;

glutPostRedisplay（）;

break;

case'y':

year=（year+5）%360;

glutPostRedisplay（）;

break;

case'Y':

year=（year-5）%360;

glutPostRedisplay（）;

break;

case27:

exit（0）;

break;

default:

break;

}

}

intmain（intargc,char**argv）{

glutInit（&argc,argv）;

glutInitDisplayMode（GLUT_SINGLE|GLUT_RGB|GLUT_DEPTH）;

glutInitWindowSize（500,500）;

glutInitWindowPosition（100,100）;

glutCreateWindow（argv[0]）;

init（）;

glutDisplayFunc（display）;

glutReshapeFunc（reshape）;

glutKeyboardFunc（keyboard）;

glutMainLoop（）;

return0;

}

五、实验结果

以下是实验结果截图：

六、实验分析

实验中，两个主要函数，glMaterialfv（材质指定，单值材质参数，具体指针），设置图形材质，glLightfv（光源，属性名，属性值），用来设置光源。

通过这两个函数的配合，实现不同的灯光效果。