一、材质
在现实世界里,每个物体会对光产生不同的反应。比如,钢制物体看起来通常会比陶土花瓶更闪闪发光,一个木头箱子也不会与一个钢制箱子反射同样程度的光。在opengl中,我们可以针对每种表面定义不同的材质(Material)属性来模拟该效果。
在前一篇文章中,我们分别学习了环境光照 (Ambient Lighting)、漫反射光照 (Diffuse Lighting)和镜面光照 (Specular Lighting)。现在,我们再添加一个反光度(Shininess)分量,结合这三个材质颜色,我们就有了全部所需的材质属性了:
#version 330 core
struct Material {
vec3 ambient;
vec3 diffuse;
vec3 specular;
float shininess;
};
uniform Material material;
ambient材质 向量定义了在环境光照下这个表面反射的是什么颜色,通常与表面的颜色相同。diffuse材质 向量定义了在漫反射光照下表面的颜色。漫反射颜色(和环境光照一样)也被设置为我们期望的物体颜色。specular材质 向量设置的是表面上镜面高光的颜色(或者甚至可能反映一个特定表面的颜色)。最后,shininess材质影响镜面高光的散射/半径。
有这4个元素定义一个物体的材质,我们能够模拟很多现实世界中的材质。下图展示了几组现实世界的材质参数值对我们的立方体的影响:
二、设置材质
首先,修改片段着色器如下:
cpp
void main()
{
// 环境光
vec3 ambient = lightColor * material.ambient;
// 漫反射
vec3 norm = normalize(Normal);
vec3 lightDir = normalize(lightPos - FragPos);
float diff = max(dot(norm, lightDir), 0.0);
vec3 diffuse = lightColor * (diff * material.diffuse);
// 镜面光
vec3 viewDir = normalize(viewPos - FragPos);
vec3 reflectDir = reflect(-lightDir, norm);
float spec = pow(max(dot(viewDir, reflectDir), 0.0), material.shininess);
vec3 specular = lightColor * (spec * material.specular);
vec3 result = ambient + diffuse + specular;
FragColor = vec4(result, 1.0);
}
然后,将环境光和漫反射分量设置成我们想要让物体所拥有的颜色,而将镜面分量设置为一个中等亮度的颜色,并设置反光度为32。
cpp
lightingShader.setVec3("material.ambient", 1.0f, 0.5f, 0.31f);
lightingShader.setVec3("material.diffuse", 1.0f, 0.5f, 0.31f);
lightingShader.setVec3("material.specular", 0.5f, 0.5f, 0.5f);
lightingShader.setFloat("material.shininess", 32.0f);
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运行效果:
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