Directx教程(25) 简单的光照模型(4)

     在本篇日志中,我们尝试用不带衰减的点光源来计算漫反射颜色。

    前面的三个工程,我们都用的是方向光源(directional light),它的特点是没有光源位置或者说光源位置位于无穷远处,且光线在各个方向都是平行的,所以在工程myTutorialD3D11_17中,我们看到的程序界面上,cube每个面上的颜色都是一样的[因为diffuse光占颜色的大部分]。

    方向光原理可用以下图表示:

     现在我们尝试点光源,点光源原理如下:

    因为计算漫反射时候,每个顶点的漫反射颜色都和到光源位置向量有关,所以我们可以修改light.vs如下:

   //自发射颜色
    float4 emissive = Ke;
   
    //计算环境光
    float4 ambient = Ka * globalAmbient;
   
    //计算漫反射光
    //用LightDirection就是纯平行光
    //光源位置减顶点位置,是不考虑衰减的点光源
     float3 L = normalize(lightPosition.xyz - P);
     float diffuseLight = max(dot(N, L), 0);
     float4 diffuse = Kd * lightColor * diffuseLight;

     //计算高光
     float3 V = normalize(cameraPosition.xyz - P);
     float3 H = normalize(L + V);
     float specularLight = pow(max(dot(N, H), 0), shininess);
 
      if ( diffuseLight <= 0)
          specularLight = 0;
      float4 specular = Ks * lightColor * specularLight;

      output.color = emissive + ambient + diffuse + specular;

注意L的计算,我们这儿取归一化的光源顶点->光源向量。

程序的最终效果如下,看以看出比前一个工程中的方向光的效果要好一些:

完整的代码请参考:

工程文件myTutorialD3D11_18

代码下载:

http://files.cnblogs.com/mikewolf2002/myTutorialD3D11.zip

时间: 2024-07-31 08:01:40

Directx教程(25) 简单的光照模型(4)的相关文章

Directx教程(22) 简单的光照模型(1)

     在前面的教程中,我们在顶点属性中直接给顶点赋颜色,这样生成的三维物体缺乏真实感,如下图中两个立方体,左边的是通过光照生成物体表面颜色的,右边的则是直接给顶点赋颜色值.      首先,我们学习一下最简单的phong光照模型:       在phong光照模型中,物体表面的颜色由自发射光(emissive).环境光(ambient).漫反射光(diffuse)以及镜面高光(specular)四部分组成,每一部分又是通过物体表面的材质属性和光照属性一起来决定.用公式来表示就是:     

Directx教程(26) 简单的光照模型(5)

    在前面的工程中,我们都是在vs中实现顶点光照计算,然后再把顶点颜色传到ps中.本章中我们尝试fragment光照(或者说叫ps光照),在vs中,我们把顶点在世界坐标系中的法向和位置都直接传输到ps中.     // 世界坐标系中的顶点法向.     float3 N = mul(input.normal, (float3x3)worldMatrix);     output.worldnormal= N;         //世界坐标系顶点位置     worldPosition = m

Directx教程(29) 简单的光照模型(8)

     现在我们新建一个工程myTutorialD3D_23,在这个工程中,对前面一章的代码进行一些整理: 1.我们在顶点属性中增加材质的的漫反射系数和高光系数,前面我们放在一个光照材质结构中,这样我们能够比较灵活的定义不同顶点的材质属性,当然这也增加了顶点缓冲的大小. struct VertexType { D3DXVECTOR3 position; D3DXVECTOR3 normal; //法向 D3DXVECTOR4 Kd; //材质漫反射系数 D3DXVECTOR4 Ks; //材质

Directx教程(28) 简单的光照模型(7)

       现实生活中的点光源都是随着距离衰减的,比如一个电灯泡在近处会照的很亮,远处光线就很弱.本节中我们在前面光公式的基础上,再给漫反射和高光加上一个衰减因子.       光源随着距离衰减并不是纯线性的,常用的公式是: d 是光源到着色点的距离. kC, kL, 和 kQ 分别是常量.线性以及二次衰减系数. 现在在light.ps中,计算光照的代码变成了:   for ( i = 0; i < NUM_LIGHTS; i++)   {     //自发射颜色     emissive =

Directx教程(27) 简单的光照模型(6)

     从myTutorialD3D11_15到myTutorialD3D11_19的工程中,我们都只有一个光源,光源的位置在LightClass中我设置为m_position = D3DXVECTOR4(5.0, 5.0, -3.0,1.0),所以我们渲染的cube,在前面,右侧,上面都没有问题,但是,我们通过A键移动摄像机后,会发现右侧的面没有光照效果.这是因为右侧面的法向是-x方向,漫反射光和高光都为0,所以效果很差. 现在我们将在场景中增加第二个光源,位置放在SetLightPosit

Directx教程(24) 简单的光照模型(3)

     在工程myTutorialD3D11_17中,我们重新定义我们的cube顶点法向,每个三角形面的顶点法向都是和这个三角形的面法向是一致的.如下图所示:     在该工程中,我们还修改了CubeModelClass文件,从一个cube.txt文件中读cube顶点位置.法向.纹理坐标.     cube.txt的格式为: Vertex Count: 36 Data: -1.0  1.0 -1.0 0.0 0.0  0.0  0.0 -1.0      数据行前三个数据为顶点位置,接着两个数

Directx教程(23) 简单的光照模型(2)

   在工程myTutorialD3D11_16中,我在文件light.vs中定义了一个材质光源属性常量缓冲. //const buffer最好为4 float的倍数,否则创建const buffer会fail cbuffer LightMaterialBuffer {     float4 lightPosition; //光源位置     float4 lightColor;  //光源颜色     float4 globalAmbient; //光源的环境光反射系数     float4

Directx11教程(29) 简单的光照模型(8)

     现在我们新建一个工程myTutorialD3D_23,在这个工程中,对前面一章的代码进行一些整理: 1.我们在顶点属性中增加材质的的漫反射系数和高光系数,前面我们放在一个光照材质结构中,这样我们能够比较灵活的定义不同顶点的材质属性,当然这也增加了顶点缓冲的大小. struct VertexType     {     D3DXVECTOR3 position;     D3DXVECTOR3 normal; //法向     D3DXVECTOR4 Kd;  //材质漫反射系数    

Lightroom后期教程:简单6步完成室内人像后期制作

  Lightroom,因其简单,易上手但却拥有非常强大的后期功能,而深受摄影师的喜爱.这次,摄影师Jeff Meyer给我们带来了一个人像后期教程,简单的6步完成室内人像后期制作. 先来看一下前后对比图吧! 1.修正白平衡 把图片导入Lightroom后,第一步要做的便是修正图像的白平衡.在基本面板中,有一个吸光模样的工具,叫白平衡选择器,选择该工具,在背景中点击一下就可以修正白平衡了. 2.基本面板调整 调整基础面板上的参数时,往往是按照从上往下的顺序来进行的(按住Alt,可以出现选择复位色