Лекция 6. Свойства материала и спецэффекты освещения

1. Задание свойств материала

На общее освещение сцены и вид объектов, кроме источников света, влияют также отражающие и поглощающие свойства объектов – свойства материала, из которого "сделаны" объекты. Часть этих свойств похожи на свойства источников света: рассеянная, диффузная и зеркально отраженная компоненты света. Есть также свойства "блеск" и "излучаемый свет". Все свойства материала задаются с помощью функции:

void glMaterial{if}[v](GLenum face, GLenum pname, TYPE param);

Параметр pname выбирает свойство материала (табл. 6.1), face указывает сторону объектов (GL_FRONT, GL_BACK или GL_FRONT_AND_BACK). Новое значение свойства передается в параметре param. Значение блеска (GL_SHININESS) можно передать непосредственно, а для остальных свойств надо передавать указатель на массив. У многих материалов рассеянная и диффузная компоненты одинаковые, поэтому pname, равное GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, позволяет задать сразу два свойства.

В табл. 6.1 обратите внимание, что значения большинства свойств материалов – это цветовые значения (R, G, B, A). Назначение цветовой компоненты A (альфа) будет рассмотрено далее в п.2 "Смешение цветов".

Таблица 6.1. Свойства материала

Константа для выбора свойства	Значение по умолчанию	Смысл
GL_AMBIENT	(0.2, 0.2, 0.2, 1.0)	Цвет рассеянной компоненты света, отражаемого материалом.
GL_DIFFUSE	(0.8, 0.8, 0.8, 1.0)	Цвет диффузно отражаемой компоненты
GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE		Одинаковый цвет диффузно отражаемой и рассеянной компонент
GL_SPECULAR	(0.0, 0.0, 0.0, 1.0)	Цвет зеркально отражаемой компоненты
GL_SHININESS	0.0	Блеск (показатель экспоненты для расчета зеркального отражения)
GL_EMISSION	(0.0, 0.0, 0.0, 1.0)	Цвет излучаемой компоненты

1.1 Диффузное и рассеянное отражение

Цвет диффузно и рассеянно отраженного объектом света задается свойствами GL_DIFFUSE и GL_AMBIENT. Видимый цвет объекта в основном определяется диффузным отражением. Его интенсивность зависит от угла падения света. Диффузно отраженный свет имеет максимальную интенсивность, когда свет падает перпендикулярно поверхности. Диффузное отражение происходит по всем направлениям, так что видимый цвет объекта от положения наблюдателя не зависит.

Рассеянное отражение тоже влияет на видимый цвет объекта. Т.к. диффузное отражение ярче при прямом освещении, то рассеянное отражение становится заметным, когда нет прямого падения света на объект. Полное рассеянное отражение объекта формируется из фонового рассеянного света и рассеянного света источников. Рассеянно отраженный свет (как и диффузно отраженный), не зависит от положения наблюдателя.

У многих реальных объектов диффузное и рассеянное отражение одного цвета. Поэтому в OpenGL есть возможность одновременного задания этих свойств одним вызовом glMaterial*(). Например, для задания обеим сторонам многоугольников глубокого синего цвета в качестве диффузного и рассеянного отражения, надо произвести вызов:

float ambdiff[] = { 0.1, 0.5, 0.8, 1.0 };

glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, ambdiff);