android - OpenGL ES 1.1 奇怪的光照问题

Question

我正在研究我在 Android 上使用 OpenGL 照明时遇到的一个有趣问题。我正在开发一个 3D 查看器，您可以在其中添加和操作 3D 对象。您还可以设置具有不同属性的光。我在使用 Viewer 时遇到的问题是来自光源(它是点光源)的 3D 对象的高光表现异常。如果光源与相机位于完全相同的点，则高光会朝您预期的相反方向移动。 (因此，如果将对象向左移动，突出显示也会移动到对象的左边缘，而不是我所期望的右侧。)

因此，为了进一步缩小问题的范围，我创建了一个小型示例应用程序，它只渲染一个正方形，然后我围绕相机位置(原点)旋转该正方形，这也是放置光线的位置。这应该会导致所有方 block 都直接面向相机，这样它们就会完全突出显示。结果看起来像这样:

这些伪影会不会是由于投影导致边界失真而出现的？

在第一张图片中，球体和相机之间的距离约为 20 个单位，球体的大小约为 2。如果我将光线移近物体，高光看起来会好很多，就像我这样我很期待。在第二张图片中，正方形所在的半径为 25 个单位。我在 Android 3.1 上使用 OpenGL ES 1.1(因为我一直在努力让它与 ES 2.0 中的着色器一起工作)

这是我使用的一些代码:

public void onDrawFrame(GL10 gl) {
    // Setting the camera
    GLU.gluLookAt(gl, 0, 0, 0, 0f, 0f, -1f, 0f, 1.0f, 0.0f);
    gl.glMatrixMode(GL10.GL_MODELVIEW);
    gl.glLoadIdentity();

    for (int i = 0; i < 72; i++) {
        gl.glPushMatrix();
        gl.glRotatef(5f * i, 0, 1, 0);
        gl.glTranslatef(0, 0, -25);
        draw(gl);
        gl.glPopMatrix();
    }
}

public void draw(GL10 gl) {
    setMaterial(gl);
    gl.glEnable(GL10.GL_NORMALIZE);
    gl.glEnableClientState(GL10.GL_NORMAL_ARRAY);
    gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);

    gl.glFrontFace(GL10.GL_CCW);

    // Enable the vertex and normal state
    gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FLOAT, 0, mVertexBuffer);
    gl.glNormalPointer(GL10.GL_FLOAT, 0, mNormalBuffer);

    gl.glDrawElements(GL10.GL_TRIANGLES, mIndexBuffer.capacity(), GL10.GL_UNSIGNED_SHORT, mIndexBuffer);

    gl.glDisableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);
    gl.glDisableClientState(GL10.GL_NORMAL_ARRAY);

}

// Setting the light
private void drawLights(GL10 gl) {
    // Point Light
    float[] position = { 0, 0, 0, 1 };
    float[] diffuse = { .6f, .6f, .6f, 1f };
    float[] specular = { 1, 1, 1, 1 };
    float[] ambient = { .2f, .2f, .2f, 1 };

    gl.glEnable(GL10.GL_LIGHTING);
    gl.glEnable(GL10.GL_LIGHT0);
    gl.glMatrixMode(GL10.GL_MODELVIEW);
    gl.glLoadIdentity();

    gl.glLightfv(GL10.GL_LIGHT0, GL_POSITION, position, 0);
    gl.glLightfv(GL10.GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, diffuse, 0);
    gl.glLightfv(GL10.GL_LIGHT0, GL_AMBIENT, ambient, 0);
    gl.glLightfv(GL10.GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, specular, 0);
}

private void setMaterial(GL10 gl) {
    float shininess = 30;
    float[] ambient = { 0, 0, .3f, 1 };
    float[] diffuse = { 0, 0, .7f, 1 };
    float[] specular = { 1, 1, 1, 1 };

    gl.glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_DIFFUSE, diffuse, 0);
    gl.glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_AMBIENT, ambient, 0);
    gl.glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_SPECULAR, specular, 0);
    gl.glMaterialf(GL_FRONT_AND_BACK, GL_SHININESS, shininess);
}   

我在开始时设置灯光，当 Activity 开始时(在 onSurfaceCreated 中)和 Material ，每次我画一个正方形。

Answer 1

第二个示例(带有方 block )中的效果是由于 OpenGL 使用的默认非本地查看器。默认情况下，眼空间 View 向量(从顶点到相机的向量，用于镜面高光计算)只是作为 (0, 0, 1)-向量，而不是归一化的顶点位置。这种近似只有在顶点位于屏幕中间时才是正确的，但随着您向屏幕边界移动得越远，它就会变得越来越不正确。

要更改此设置并让 OpenGL 使用从顶点到相机的真实矢量，只需使用 glLightModel功能，特别是

glLightModeli(GL_LIGHT_MODEL_LOCAL_VIEWER, GL_TRUE);

我不确定这是否也是您第一个问题(与球体有关)的原因，但也许可以试试。

编辑:您似乎不能在 OpenGL ES 中使用 GL_LIGHT_MODEL_LOCAL_VIEWER。在这种情况下，没有办法解决这个问题，当然，除了切换到 OpenGL ES 2.0 并自己进行所有光照计算。