c++ - OpenGL 照明位置固定在不需要的位置

Question

我试图将我的灯定位在位置 0,0,0 但它总是位于坐标为 -20,-20,0 的框的左下角，我尝试将灯的位置更改为某个任意坐标但它仍然留在左下角。

我提供了一张相机位于 0,0,40 的图片:

void initLighting()
{
    // Enable lighting
    glEnable(GL_LIGHTING);
    glEnable(GL_NORMALIZE);
    glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);
    glColorMaterial(GL_FRONT_AND_BACK, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE);
    //glEnable(GL_DEPTH_TEST);
    glShadeModel(GL_SMOOTH);
    glEnable(GL_LIGHT0);

    // Set lighting intensity and color
    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT, value_ptr(lights.at(0).ambient));
    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, value_ptr(lights.at(0).diffuse));
    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, value_ptr(lights.at(0).specular));
    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, value_ptr(vec4(lights.at(0).position, 1.0f)));
    ////////////////////////////////////////////////
    glLightf(GL_LIGHT0, GL_SPOT_CUTOFF, 15.0);// set cutoff angle
    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPOT_DIRECTION, value_ptr(box.center));
    glLightf(GL_LIGHT0, GL_SPOT_EXPONENT, 1); // set focusing strength
}

void display(void)
{
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    // clear the drawing buffer.
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    // clear the identity matrix.
    glLoadIdentity();

    glPushMatrix();
    gluLookAt(camera.position.x, camera.position.y, camera.position.z, box.center.x, box.center.y, box.center.z,
    camera.upVector.x, camera.upVector.y, camera.upVector.z);
    glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_AMBIENT, value_ptr(materials.at(box.material).ambient));
    glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_DIFFUSE, value_ptr(materials.at(box.material).diffuse));
    glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_SPECULAR, value_ptr(materials.at(box.material).specular));
    glMaterialf(GL_FRONT_AND_BACK, GL_SHININESS, materials.at(box.material).exponent);
    glBegin(GL_TRIANGLES);
    for (int i = 0; i < box.indices.size(); i = i + 3)
    {
        glNormal3fv(value_ptr(box.vertices.at(box.indices.at(i)).Normal));
        glVertex3f(box.vertices.at(box.indices.at(i)).Position.x, box.vertices.at(box.indices.at(i)).Position.y, box.vertices.at(box.indices.at(i)).Position.z);

        glNormal3fv(value_ptr(box.vertices.at(box.indices.at(i + 1)).Normal));
        glVertex3f(box.vertices.at(box.indices.at(i + 1)).Position.x, box.vertices.at(box.indices.at(i + 1)).Position.y, box.vertices.at(box.indices.at(i + 1)).Position.z);

        glNormal3fv(value_ptr(box.vertices.at(box.indices.at(i + 2)).Normal));
        glVertex3f(box.vertices.at(box.indices.at(i + 2)).Position.x, box.vertices.at(box.indices.at(i + 2)).Position.y, box.vertices.at(box.indices.at(i + 2)).Position.z);
    }
    glEnd();
    glPopMatrix();

    glPushMatrix();
    gluLookAt(camera.position.x, camera.position.y, camera.position.z, box.center.x, box.center.y, box.center.z,
    camera.upVector.x, camera.upVector.y, camera.upVector.z);
    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, value_ptr(vec4(lights.at(0).position, 1.0f)));
    glPopMatrix();

    glFlush();
    glutSwapBuffers();
}

Answer 1

当灯光位置由 glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, pos) 设置时， 然后pos 乘以当前模型 View 矩阵。
这意味着如果在设置 View 矩阵 (gluLookAt) 之前设置位置，则灯光位置是相对于相机( View 空间位置)的。
如果在设置 View 矩阵之后设置，则光源位置必须在世界坐标中，因为它是由 View 矩阵转换的。

当聚光灯方向由 glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPOT_DIRECTION, dir) 设置时， 然后方向乘以模型 View 矩阵的上 3x3。

请注意，参数 GL_SPOT_DIRECTION 必须是方向 vector 而不是位置。
这意味着在设置 View 矩阵之后，您必须以某种方式设置它:

vec3 dir = box.center - lights.at(0).position;
glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPOT_DIRECTION, value_ptr(dir));

---

进一步注意，OpenGL 固定函数管道计算每个顶点的光:Gouraud shading .
如果聚光灯的光锥没有到达任何顶点位置，这可能会导致您无法“看到”光。您处于这种行为的危险之中，因为您的几何体由“大”基元组成，并且聚光灯的锥形张角非常小 (15°)。

参见 OpenGL Lighting on texture plane is not working

编辑:

你的光锥角 (GL_SPOT_DIRECTION) 是 15°，光的方向稍微指向左下角，因为根据下面的评论 box.center是(-6.6，-6.6，-53)。这导致接收光的唯一顶点坐标是左下角(Gouraud shading)。
所以看起来好像光线直接指向左下角。

增加或跳过光锥角度来解决问题:

例如:

glLightf(GL_LIGHT0, GL_SPOT_CUTOFF, 45.0);