c - Opengl 光照和法线

Question

我目前正在尝试 opengl 和 glut。因为我不知道自己在做什么，所以我完全搞乱了灯光。完整的可编译文件可以在这里找到:main.c

我有一个显示循环，当前的运行方式如下:

glutDisplayFunc(也是空闲函数):

1. glClear GL_COLOR_BUFFER_BIT and GL_DEPTH_BUFFER_BIT
2. switch to modelview matrix
3. load identity
4. first Rotate and then Translate according to my keyboard and mouse inputs for the camera
5. draw a ground with glNormal 0,1,0 and glMaterial on front and back, which is encapsulated by push/popmatrix
6. pushmatrix
7. translate
8. glutSolidTeapod
9. popmatrix
10. do lighting related things, glEnable GL_LIGHTING and LIGHT0 and passing
    float pos[] = {0.1,0.1,-0.1,0.1}; glLightfv( GL_LIGHT0, GL_POSITION, pos );
11. swap the buffers

相关函数glutReshapeFunc 运行(这来自 lighthouse3d.com glut 教程):

1. calculate the ratio of the screen
2. switch to projection matrix
3. loadidentity
4. set the viewport
5. set the perspective
6. switch to modelview matrix

然而这一切似乎都在某种程度上起作用，但当我启用照明时，法线似乎完全困惑了。

我的 GL_LIGHT0 似乎保持应有的状态，因为我可以看到地面上的光点当我四处走动时不动

如果我移动相机，茶荚纹理似乎也会移动，茶荚本身静止不动。

这里有一些视觉 Material 来解释它，我为我的英语不好而道歉:/

Link to YouTube video describing visually

Answer 1

您的代码中有一系列错误:

1. 您没有正确设置 OpenGL 窗口的属性:

   glutCreateWindow (WINTITLE);
   glutInitDisplayMode (GLUT_RGB | GLUT_DOUBLE | GLUT_DEPTH);
   

   glutInitDisplayMode 只会影响您在此之后创建的任何窗口。您应该交换这两行。

2. 您从未启用深度测试。您应该在创建窗口后添加glEnable(GL_DEPTH_TEST)。不使用深度测试会解释茶壶产生的奇怪的“透明”效果。

3. 您有以下代码

   glEnable (GL_CULL_FACE | GL_CULL_FACE_MODE);
   

   这在两个方面是错误的:GLenum 不是单个位，而只是值。你不能将它们“或”在一起并期望发生任何有用的事情。我不知道这个特定的调用是否会启用您不期望的功能，或者只是生成错误。

   这里的第二个问题是 GL_CULL_FACE_MODE 甚至不是要启用的有效枚举。

   就您而言，您要么完全跳过CULL_FACE，要么应该编写

   glEnable (GL_CULL_FACE);
   glFrontFace(GL_CW);
   

   后一个调用将面方向从 OpenGL 的默认逆时针规则更改为顺时针规则，因为 GLUT 茶壶就是这样定义的。有趣的是，您的地板也是按照该规则绘制的，因此它将适合您的整个场景。最起码到现在。

4. 您还没有完全理解 GL 状态机的工作原理。您绘制场景并然后设置照明。但这不会对已经绘制的对象产生影响。它只会影响您下次绘制某些内容时，该内容将在此处的下一帧中。现在，固定功能管道的照明在眼睛空间中起作用。这意味着，如果您想要一个位于世界上固定位置的光源，而不是相对于相机的固定位置，则每次相机都必须使用更新的模型 View 矩阵重新指定光源位置移动。在您的情况下，当相机移动时，光源将落后一帧。这可能不明显，但原则上仍然是错误的。您应该将 display() 函数重新排序为

   glClear (GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
   glMatrixMode (GL_MODELVIEW);
   glLoadIdentity();
   control (WALKSPEED, MOUSESPEED, mousein);
   lightHandler();
   drawhelpgrid(1, 20);
   drawTeapod();
   glutSwapBuffers();
   

通过这些更改，我实际上可以在系统上获得点燃的茶壶的预期结果。但正如我附注的那样，我觉得有必要警告您，您的几乎所有代码都依赖于 OpenGL 的已弃用功能。这些内容已从现代版本的 OpenGL 中删除。如果您现在开始学习 OpenGL，您应该考虑学习现代可编程管道，而不是几十年前过时的东西。