 |
Изменение свойств материала
|
|
|
|
Ниже приведен фрагмент программы 6.1 (часть функции display()) для рисования четырех сфер, расположенных в одной строке. Для этих сфер выбираются различные свойства материала.
float no_mat[] = { 0.0, 0.0, 0.0, 1.0 };
float mat_ambient[] = { 0.7, 0.7, 0.7, 1.0 };
float mat_ambient_color[] = { 0.8, 0.8, 0.2, 1.0 };
float mat_diffuse[] = { 0.1, 0.5, 0.8, 1.0 };
float mat_specular[] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };
float no_shininess[] = { 0.0 };
float low_shininess[] = { 5.0 };
float high_shininess[] = { 100.0 };
float mat_emission[] = {0.3, 0.2, 0.2, 0.0};
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
/* Рисование сферы в первой строке, первом столбце только с диффузным отражением, без рассеянной и зеркальной компонент */
glPushMatrix();
glTranslatef (-3.75, 3.0, 0.0);
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT, no_mat);
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_DIFFUSE, mat_diffuse);
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR, no_mat);
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SHININESS, no_shininess);
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_EMISSION, no_mat);
auxSolidSphere(1.0);
glPopMatrix();
/* Рисование сферы в первой строке, втором столбце с диффузным и зеркальным отражением. Малый блеск, нет рассеянной компоненты */
glPushMatrix();
glTranslatef (-1.25, 3.0, 0.0);
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT, no_mat);
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_DIFFUSE, mat_diffuse);
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR, mat_specular);
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SHININESS, low_shininess);
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_EMISSION, no_mat);
auxSolidSphere(1.0);
glPopMatrix();
/* Рисование сферы в первой строке, третьем столбце с диффузным и зеркальным отражением. Высокий блеск, нет рассеянной компоненты */
glPushMatrix();
glTranslatef (1.25, 3.0, 0.0);
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT, no_mat);
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_DIFFUSE, mat_diffuse);
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR, mat_specular);
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SHININESS, high_shininess);
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_EMISSION, no_mat);
auxSolidSphere(1.0);
glPopMatrix();
/* Рисование сферы в первой строке, четвертом столбце с диффузным отражением и излучением. Нет рассеянной и зеркальной компонент */
glPushMatrix();
glTranslatef (3.75, 3.0, 0.0);
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT, no_mat);
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_DIFFUSE, mat_diffuse);
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR, no_mat);
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SHININESS, no_shininess);
|
|
|
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_EMISSION, mat_emission);
auxSolidSphere(1.0);
glPopMatrix();
Фрагмент программы 6.1. Использование материалов с различными свойствами.
Функция glMaterialfv() в программе 6.1 для задания свойств материала каждой сферы вызывается по несколько раз. Но ее можно вызывать только для тех свойств, значения которых надо изменить. Например, рассеянная и диффузная компоненты второй и третьей сферы совпадают с соответствующими значениями первой сферы. Поэтому эти свойства повторно можно не устанавливать. Вызов glMaterial*() требует некоторого времени, поэтому для увеличения скорости работы программы надо стараться уменьшать количество изменений свойств материала.
Кроме явных вызовов функции glMaterial*(), в OpenGL есть еще одно средство изменения свойств материала – функция glColorMaterial():
void glColorMaterial(GLenum face, GLenum mode);
Эта функция позволяет установить режим, при котором свойства материала будут автоматически изменяться при задании текущего цвета (функцией glColor*()). Текущий цвет будет присваиваться свойствам материала mode для сторон face. Параметр face может быть GL_FRONT, GL_BACK или GL_FRONT_AND_BACK (по умолчанию). Допустимые значения параметра mode – константы GL_AMBIENT, GL_DIFFUSE, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE (по умолчанию), GL_SPECULAR или GL_EMISSION.
Чтобы режим синхронного задания текущего цвета и свойств материала начал работать, надо после вызова glColorMaterial() вызвать функцию glEnable(GL_COLOR_MATERIAL). В предыдущих лекциях свойства материала задавались именно так, например:
glColorMaterial(GL_FRONT, GL_DIFFUSE);
glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);
glColor3f(0.2, 0.5, 0.8);
// рисование каких-либо объектов
glColor3f(0.9, 0.0, 0.2);
// рисование каких-либо объектов
glDisable(GL_COLOR_MATERIAL);
Функцию glColorMaterial() удобно применять в тех случаях, когда для объектов сцены изменяется только одно свойство материала. Если требуется менять несколько, то придется выполнять отдельные вызовы glMaterial*(). Для отключения режима glColorMaterial()надо вызвать glDisable(GL_COLOR_MATERIAL).
Далее приведена программа 6.2, которая позволяет в интерактивном режиме проверить работу функции glColorMaterial(). По нажатию трех клавиш курсора (стрелка влево, вверх и вправо) эта программа циклически изменяет одну из компонент цвета диффузного отражения.
|
|
|
#include <windows.h>
#include <GL/gl.h>
#include <GL/glu.h>
#include <GL/glaux.h>
float diffuseMaterial[4] = { 0.5, 0.5, 0.5, 1.0 };
void light_init()
{
float mat_specular[] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };
float light_position[] = { 1.0, 1.0, 1.0, 0.0 };
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_DIFFUSE, diffuseMaterial);
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR, mat_specular);
glMaterialf(GL_FRONT, GL_SHININESS, 25.0);
glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, light_position);
glEnable(GL_LIGHTING);
glEnable(GL_LIGHT0);
glDepthFunc(GL_LEQUAL);
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
glColorMaterial(GL_FRONT, GL_DIFFUSE);
glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);
}
void CALLBACK changeRedDiffuse()
{
diffuseMaterial[0] += 0.1f;
if (diffuseMaterial[0] > 1.0)
diffuseMaterial[0] = 0.0;
glColor4fv(diffuseMaterial);
}
void CALLBACK changeGreenDiffuse()
{
diffuseMaterial[1] += 0.1f;
if (diffuseMaterial[1] > 1.0)
diffuseMaterial[1] = 0.0;
glColor4fv(diffuseMaterial);
}
void CALLBACK changeBlueDiffuse()
{
diffuseMaterial[2] += 0.1f;
if (diffuseMaterial[2] > 1.0)
diffuseMaterial[2] = 0.0;
glColor4fv(diffuseMaterial);
}
void CALLBACK display()
{
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
auxSolidSphere(1.0);
glFlush();
}
void CALLBACK resize(int w, int h)
{
glViewport(0, 0, w, h);
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
if (w <= h)
glOrtho(-1.5, 1.5, -1.5*(float)h/(float)w,
1.5*(float)h/(float)w, -10.0, 10.0);
else
glOrtho(-1.5*(float)w/(float)h,
1.5*(float)w/(float)h, -1.5, 1.5, -10.0, 10.0);
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
}
void main()
{
auxInitDisplayMode(AUX_SINGLE | AUX_RGBA | AUX_DEPTH);
auxInitPosition(0, 0, 400, 400);
auxInitWindow("Лекция 6. Программа 6.2");
light_init();
auxKeyFunc(AUX_LEFT, changeRedDiffuse);
auxKeyFunc(AUX_UP, changeGreenDiffuse);
auxKeyFunc(AUX_RIGHT, changeBlueDiffuse);
auxReshapeFunc(resize);
auxMainLoop(display);
}
Программа 6.2. Изменение свойств материала с помощью glColorMaterial().
Имитация реальных материалов
В табл. 6.2 приведены значения свойств, подобранных с целью имитации отражения/поглощения света предметами, изготовленными из нескольких реальных материалов, например, бронзы и золота.
Таблица 6.2. Значения свойств для некоторых часто используемых материалов
| Материал | GL_AMBIENT | GL_DIFFUSE | GL_SPECULAR | GL_SHININESS |
| Латунь | (0.33, 0.22, 0.03, 1.00) | (0.78, 0.57, 0.11, 1.00) | (0.99, 0.94, 0.81, 1.00) | 27.9 |
| Бронза | (0.21, 0.13, 0.05, 1.00) | (0.71, 0.43, 0.18, 1.00) | (0.39, 0.27, 0.17, 1.00) | 25.6 |
| Полир. бронза | (0.25, 0.15, 0.06, 1.00) | (0.40, 0.24, 0.10, 1.00) | (0.77, 0.46, 0.20, 1.00) | 76.8 |
| Хром | (0.25, 0.25, 0.25, 1.00) | (0.40, 0.40, 0.40, 1.00) | (0.77, 0.77, 0.77, 1.00) | 76.8 |
| Медь | (0.19, 0.07, 0.02, 1.00) | (0.70, 0.27, 0.08, 1.00) | (0.26, 0.14, 0.09, 1.00) | 12.8 |
| Полированная медь | (0.23, 0.09, 0.03, 0.03) | (0.55, 0.21, 0.07, 1.00) | (0.58, 0.22, 0.07, 1.00) | 51.2 |
| Золото | (0.25, 0.20, 0.07, 1.00) | (0.75, 0.61, 0.23, 1.00) | (0.63, 0.56, 0.37, 1.00) | 51.2 |
| Полир. золото | (0.25, 0.22, 0.06, 1.00) | (0.35, 0.31, 0.09, 1.00) | (0.80, 0.72, 0.21, 1.00) | 83.2 |
| Олово | (0.11, 0.06, 0.11, 1.00) | (0.43, 0.47, 0.54, 1.00) | (0.33, 0.33, 0.52, 1.00) | 9.8 |
| Серебро | (0.19, 0.19, 0.19, 1.00) | (0.51, 0.51, 0.51, 1.00) | (0.51, 0.51, 0.51, 1.00) | 51.2 |
| Полир. серебро | (0.23, 0.23, 0.23, 1.00) | (0.28, 0.28, 0.28, 1.00) | (0.77, 0.77, 0.77, 1.00) | 89.6 |
| Изумруд | (0.02, 0.17, 0.02, 0.55) | (0.08, 0.61, 0.08, 0.55) | (0.63, 0.73, 0.63, 0.55) | 76.8 |
| Нефрит | (0.14, 0.22, 0.16, 0.95) | (0.54, 0.89, 0.63, 0.95) | (0.32, 0.32, 0.32, 0.95) | 12.8 |
| Обсидиан | (0.05, 0.05, 0.07, 0.82) | (0.18, 0.17, 0.23, 0.82) | (0.33, 0.33, 0.35, 0.82) | 38.4 |
| Бирюза | (0.10, 0.19, 0.17, 0.80) | (0.40, 0.74, 0.69, 0.80) | (0.30, 0.31, 0.31, 0.80) | 12.8 |
| Черный пластик | (0.00, 0.00, 0.00, 1.00) | (0.01, 0.01, 0.01, 1.00) | (0.50, 0.50, 0.50, 1.00) | 32.0 |
| Черная резина | (0.02, 0.02, 0.02, 1.00) | (0.01, 0.01, 0.01, 1.00) | (0.40, 0.40, 0.40, 1.00) | 10.0 |
|
|
|
|
|
|
