6.3 Прожекторы

У локального источника света есть свойство для задания конуса, внутри которого распространяется свет от источника. По умолчанию свет распространяется по всем направлениям. Если его ограничить, источник можно считать "прожектором", освещающим только избранные области сцены. В свойстве GL_SPOT_CUTOFF (угол отсечки прожектора) хранится значение угла между направлением прожектора и образующей конуса. Угол при вершине конуса равен удвоенному значению GL_SPOT_CUTOFF (см. рис. 5.3).

Рис. 5.3. Свойство GL_SPOT_CUTOFF.

Свет от локального источника распространяется только внутри конуса. По умолчанию свойство GL_SPOT_CUTOFF равно 180.0, т.е. свет распространяется по всем направлениям (угол при вершине конуса равен 360 градусов, т.е. конуса вообще нет). Значение GL_SPOT_CUTOFF надо выбирать в интервале [0, 90] (или особое значение 180.0). Например, прожектор с 90-градусным конусом создается так:

glLightf(GL_LIGHT0, GL_SPOT_CUTOFF, 45.0);

Для прожектора необходимо также указать направление оси светового конуса:

float spot_direction[] = { -1.0, -1.0, 0.0 };

glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPOT_DIRECTION, spot_direction);

По умолчанию направление прожектора равно (0.0, 0.0, -1.0). Т.е. если не указать явно GL_SPOT_DIRECTION, то свет будет распространяться вдоль отрицательного направления оси z. Направление оси прожектора подвергается видовым преобразованиям аналогично векторам нормали.

Кроме угла отсечки и направления, у прожектора есть два способа управления распределением интенсивности света внутри конуса. Во-первых, это задание коэффициента затухания, как описано в п.6.2. Во-вторых, есть свойство GL_SPOT_EXPONENT, по умолчанию равное 0, которое управляет концентрацией света. В центре конуса интенсивность света выше, чем у краев. По направлению к краям интенсивность уменьшается пропорционально косинусу угла между осью конуса и направлением на освещаемую вершину. Пропорциональность экспоненциальная, а GL_SPOT_EXPONENT – это показатель экспоненты. Чем больше это значение, тем сильнее фокусировка прожектора.

6.4 Использование нескольких источников света

OpenGL позволяет создать до 8-ми источников света, но чем больше источников включено, тем дольше выполняется расчет освещения. При создании дополнительных источников надо обязательно указывать все их параметры, т.к. значения по умолчанию для нулевого источника (табл. 5.1) отличаются от остальных. Ниже приведены функции для создания белого прожектора с затуханием и фокусировкой:

float light1_ambient[] = { 0.2f, 0.2f, 0.2f, 1.0f };

float light1_diffuse[] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };

float light1_specular[] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };

float light1_position[] = { -1.5, -1.5, 3.0, 1.0 };

float spot_direction[] = { 0.0, 1.0, -1 };

glLightfv(GL_LIGHT1, GL_AMBIENT, light1_ambient);

glLightfv(GL_LIGHT1, GL_DIFFUSE, light1_diffuse);

glLightfv(GL_LIGHT1, GL_SPECULAR, light1_specular);

glLightfv(GL_LIGHT1, GL_POSITION, light1_position);

glLightf(GL_LIGHT1, GL_CONSTANT_ATTENUATION, 1.5);

glLightf(GL_LIGHT1, GL_LINEAR_ATTENUATION, 0.5);

glLightf(GL_LIGHT1, GL_QUADRATIC_ATTENUATION, 0.2f);

glLightf(GL_LIGHT1, GL_SPOT_CUTOFF, 45.0);

glLightfv(GL_LIGHT1, GL_SPOT_DIRECTION, spot_direction);

glLightf(GL_LIGHT1, GL_SPOT_EXPONENT, 2.0);

glEnable(GL_LIGHT1);

Если добавить эти строки в программу 5.1, то сфера будет освещаться двумя источниками: одним направленным и одним прожектором.