《OpenGL着色语言》光源学习（三） – 聚光灯

2019-07-16

学习自：《OpenGL 着色语言》

void SpotLight(in int i,
in vec3 eye,
in vec3 ecPosition3,
in vec3 normal,
inout vec4 ambient,
inout vec4 diffuse,
inout vec4 specular
) {
float nDotVP;
float nDotHV;
float pf;
float spotDot; // 聚光灯间的角度的余弦
float spotAttenuation; // 聚光灯衰减因子
float attenuation; // 计算衰减因子
float d; // 从表面到光源的距离
vec3 VP; // 从表面到光的位置的距离
vec3 halfVector; // 最亮位置的方向

// 计算从表面到光的位置的矢量
VP = vec3(gl\_LightSource\[i\].position) - ecPosition;

// 计算表面与光的位置之间的距离
d = light(VP);

// 规格化从表面到光的位置的矢量
VP = normalize(VP);

// 计算衰减
attenuation = 1.0 / (gl\_LightSource\[i\].constantAttenuation +
                     gl\_LightSource\[i\].linearAttenuation \* d +
                     gl\_LightSource\[i\].quadraticAttenuation \* d \* d);

// 查看表面上的点是否位于光照锥形之内
spotDot = dot(-VP, gl\_LightSource\[i\].spotDirection);

if (spotDot < gl\_LightSource\[i\].spotCosCutoff) {
    spotAttenuation = 0.0;  // 光照没有影响
} else {
    spotAttenuation = pow(spotDot, gl\_LightSource\[i\].spotExponent);
}

// 结合聚光灯和距离衰减的效果
attenuation \*= spotAttenuation;

halfVector = normalize(VP + eye);

nDotVP = max(0.0, dot(normal, VP));
nDotHV = max(0.0, dot(normal, halfVector));

if (nDotVP == 0.0) {
    pf = 0.0f;
} else {
    pf = pow(nDotHV, gl\_FrontMaterial.shininess);
}

ambient += gl\_LightSource\[i\].ambient;
diffuse += gl\_LightSource\[i\].diffuse \* nDotVP \* attenuation;
specular += gl\_LightSource\[i\].specular \* pf \* attenuation;

}