实验7 OpenGL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Nate Robin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．示范代码：

  1 #include <GL/glut.h>
  2 
  3 #include <stdlib.h>
  4 
  5 // Initialize material property, light source, lighting model, and depth buffer.
  6 
  7 void init(void)
  8 
  9 {
 10 
 11 GLfloat mat_specular[] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };
 12 
 13 GLfloat mat_shininess[] = { 50.0 };
 14 
 15 GLfloat light_position[] = { 1.0, 1.0, 1.0, 0.0 };
 16 
 17 GLfloat white_light[] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };
 18 
 19 GLfloat Light_Model_Ambient[] = { 0.2 , 0.2 , 0.2 , 1.0 }; //
 20 
 21 glClearColor (0.0, 0.0, 0.0, 0.0);
 22 
 23 glShadeModel (GL_SMOOTH);
 24 
 25 glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR, mat_specular);
 26 
 27 glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SHININESS, mat_shininess);
 28 
 29 glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, light_position);
 30 
 31 glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, white_light);
 32 
 33 glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, white_light);
 34 
 35 glLightModelfv( GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT , Light_Model_Ambient ); //
 36 
 37 glEnable(GL_LIGHTING);
 38 
 39 glEnable(GL_LIGHT0);
 40 
 41 glEnable(GL_DEPTH_TEST);
 42 
 43 }
 44 
 45 void display(void)
 46 
 47 {
 48 
 49 glClear (GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
 50 
 51 //glutSolidSphere (1.0, 20, 16);
 52 
 53 glutSolidTeapot(0.5);
 54 
 55 glFlush ();
 56 
 57 }
 58 
 59 void reshape (int w, int h)
 60 
 61 {
 62 
 63 glViewport (0, 0, (GLsizei) w, (GLsizei) h);
 64 
 65 glMatrixMode (GL_PROJECTION);
 66 
 67 glLoadIdentity();
 68 
 69 if (w <= h)
 70 
 71 glOrtho (-1.5, 1.5, -1.5*(GLfloat)h/(GLfloat)w,
 72 
 73 1.5*(GLfloat)h/(GLfloat)w, -10.0, 10.0);
 74 
 75 else
 76 
 77 glOrtho (-1.5*(GLfloat)w/(GLfloat)h,
 78 
 79 1.5*(GLfloat)w/(GLfloat)h, -1.5, 1.5, -10.0, 10.0);
 80 
 81 glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
 82 
 83 glLoadIdentity();
 84 
 85 }
 86 
 87 int main(int argc, char** argv)
 88 
 89 {
 90 
 91 glutInit(&argc, argv);
 92 
 93 glutInitDisplayMode (GLUT_SINGLE | GLUT_RGB | GLUT_DEPTH);
 94 
 95 glutInitWindowSize (500, 500);
 96 
 97 glutInitWindowPosition (100, 100);
 98 
 99 glutCreateWindow (argv[0]);
100 
101 init ();
102 
103 glutDisplayFunc(display);
104 
105 glutReshapeFunc(reshape);
106 
107 glutMainLoop();
108 
109 return 0;
110 
111 }

附VC++工程代码（VC++2008）

5. 实验提高

在实验5太阳系模型的基础上，尝试为其增加光照与材质效果，如图A.5(b)所示。

（a）太阳系模型　　　　（b）增加光照后的效果