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OpenGL中的光照模型

一、OpenGL的光照模型

在OpenGL的简单光照模型中反射光可以分成三个分量，环境反射光（Ambient

Light）、漫反射光（DiffuseLight）和镜面反射光（SpecularLight）：

a、环境光Ambient，是由光源发出经环境多次散射而无法确定其入射方向的光，

即似乎来自所有方向。当环境光照到曲面上时，它在各个方向上均等地发散（类似于无

影灯光）。特征：入射方向和出射方向均为任意方向。

b、漫射光Diffuse，来自特定方向，它垂直于物体时比倾斜时更明亮。一旦它照射

到物体上，则在各个方向上均匀地发散出去，效果为无论视点在哪里它都一样亮。特征：

入射方向唯一、出射方向为任意方向。

c、镜面光Specular，来自特定方向并沿另一方向反射出去，一个平行激光束在高

质量的镜面上产生100%的镜面反射。特征：入射方向和出射方向均唯一。

二、创建光源

定义光源特性的函数：glLight*(light,pname,param)

其中第一个参数light指定所创建的光源号，如GL_LIGHT0、GL_LIGHT1、...、

GL_LIGHT7；第二个参数pname指定光源特性，这个参数的辅助信息见表1所示；最

后一个参数设置相应的光源特性值。

pname参数名缺省值说明

GL_AMBIENT(0.0,0.0,0.0,1.0)RGBA模式下环境光

GL_DIFFUSE(1.0,1.0,1.0,1.0)RGBA模式下漫反射光

GL_SPECULAR(1.0,1.0,1.0,1.0)RGBA模式下镜面光

GL_POSITION(0.0,0.0,1.0,0.0)光源位置齐次坐标（x,y,z,w）

GL_SPOT_DIRECTION(0.0,0.0,-1.0)点光源聚光方向矢量（x,y,z）

GL_SPOT_EXPONENT0.0点光源聚光指数

GL_SPOT_CUTOFF180.0点光源聚光截止角

GL_CONSTANT_ATTENUATION1.0常数衰减因子

GL_LINER_ATTENUATION0.0线性衰减因子

GL_QUADRATIC_ATTENUATION0.0平方衰减因子

表1函数glLight*()参数pname说明

注意：以上列出的GL_DIFFUSE和GL_SPECULAR的缺省值只能用于

GL_LIGHT0，其他几个光源的GL_DIFFUSE和GL_SPECULAR缺省值为

(0.0,0.0,0.0,1.0)。

三、启用光源和明暗处理

如果光照无效，则只是简单地将当前颜色映射到当前顶点上去，不进行法向、光源、

材质等复杂计算。要启用光照或关闭光照，调用函数：glEnable(GL_LIGHTING)或

glDisable(GL_LIGHTING)。

启用光照后必须调用函数glEnable(GL_LIGHT0)，使所定义的光源有效。其它光

源类似，只是光源号不同而已。

在OpenGL中，用单一颜色处理的称为平面明暗处理（FlatShading），用许多不同

颜色处理的称为光滑明暗处理（SmoothShading），也称为Gourand明暗处理（Gourand

Shading）。

设置明暗处理模式的函数为：glShadeModel(mode)

函数参数mode为GL_FLAT或GL_SMOOTH，分别表示平面明暗处理和光滑明暗

处理。

四、光源的颜色、位置与衰减

光源的颜色由AMBIENT、DIFFUSE、SPECULAR决