光照（light）

光照（light）是爲了加強遊戲場景的真實感而存在，也有助於描述實體形狀和立體感，算是3D遊戲中渲染的基礎了。

如：

 

1、認識光照：

在Direct3D的光照模型中，光源發出的光由如下三種類型組成（和現實生活中的相似）。

一、環境光（Ambient light)：這種光經其餘表面反射到達物體表面，並照亮整個場景。如現實生活中的樹葉同樣，只被環境光必定程度的照亮，而不是直接照射，之因此呈現      出綠色，那是由於它對綠色光產生了反射。

二、漫射光（Diffuse Light）:這種光沿着特定的方向傳播。當它到達某一個表面時，將沿着各個方向均勻反射，即不管從什麼角度看，該表面的亮度均相同。

三、鏡面光（Specular Light）:這種光和上面的漫射光（Diffuse Light）相似，都是沿着特定的方向傳播，不過鏡面光（Specular Light）到達物體的表面時，只沿着另一個方         向反射，從而造成只能在必定範圍內才能觀測到的高亮度照射。

Tip：

鏡面光和另外兩種光比較起來，計算量要大得多，因此選擇時應該權衡下。

在Direct3D中，每種類型的光均可以用D3DCOLORVALUE或D3DXCOLOR來表示。

這兩個的結構基本一致：

 

//D3DXCOLOR Structure
typedef struct D3DXCOLOR
{
    FLOAT R;     
    FLOAT G;
    FLOAT B;
    FLOAT A;
}D3DXCOLOR,*LPD3DXCOLOR;

//D3DCOLORVALUE structure

typedef struct D3DCOLORVALUE
{
    float r;
    float g;
    float b;
    float a;
}D3DCOLORVALUE,*LPD3DCOLORVALUE;

結構體中的前三個R,G,B也就是常常談論的RGB調色板，然後面的A | a表示的是Alpha值，透明值。

 

2、認識材質：

       材質就是這個物體看起來是什麼質地的。包含物體表面的色彩、紋理、光滑度、透明度、反射率、折射率、發光度等等。

              在Direct3D中能夠經過定義物體的材質（materials）來進行模擬現實生活中的一些材質反映的現象，如樹葉是綠色，地板的光滑度等。該材質結構體能夠經過定義物體表面 對各類顏色光的反射比例。

 

;//材質（materials）的結構體定義
typedef struct D3DMATERIAL9
{
    D3DCOLORVALUE Diffuse;    //漫射光的反射率
    D3DCOLORVALUE Ambient;   //環境光的反射率
    D3DCOLORVALUE Specular;  //鏡面光的反射率
    D3DCOLORVALUE Emissive;  //亮度值
    float  Power;               //銳度
}D3DMATERIAL9，*LPD3DMATERIAL9;

 

 

Diffuse：指定材質對漫射光的反射率。

Ambient：指定材質對環境光的反射率。

Specular:指定材質對鏡面光的反射率。

Emissive：用於加強物體的亮度值，使之看起來好像本身在發光同樣。

Power：指定鏡面高光點的銳度。

 

若有一個紅色的球體，只反射紅色光，而吸取其餘的全部光，按如下定義：

 

//
D3DMATERIAL9 red；
ZeroMemory(&red,sizeof(red));
red.Diffuse=D3DXCOLOR(1.0f,0.0f,0.0f,1.0f);
red.Ambient=D3DXCOLOR(1.0f,0.0f,0.0f,1.0f);
red.Specular=D3DXCOLOR(1.0f,0.0f,0.0f,1.0f);
red.Emissive=D3DXCOLOR(0.0f,0.0f,0.0f,1.0f);     //不加強亮度
red.Power=5.0f;

 

 

 

3、認識法線：

 

 

面法線：

 

頂點法線：

 

法線的做用主要是將入射光進行反射，在Direct3D中只需知道頂點的發線位置，就能夠肯定光線到達表面時的入射角。

注意：頂點法線有時候不必定和麪法線相同。

 

 

4、光源

在Direct3D中支持的光源也和現實生活中的相似：

一、點光源（Point lights）:在一個固定的位置，並向全部方向發射光線。

二、方向光（Directional lights）:沿着某條特定的路徑發射光線。

三、聚光燈（Spot lights）:相似於現實生活中的手電筒發出的光，發射的光線呈錐形。

 

在Direct3D中，光源能夠採用結構D3DLIGHT9來表示：

//
typedef struct D3DLIGHT9
{
   D3DLIGHTTYPE  Type;  
   D3DCOLORVALUE Diffuse;
   D3DCOLORVALUE Specular;
   D3DCOLORVALUE Ambient;
   D3DVECTOR   Position;
   D3DVECTOR   Direction;
   float Range;
   float Falloff;
   float Attenuation0;
   float Attenuation1;
   float Attenuation2;
   float Theta;
   float Phi;
}D3DLIGHT9,*LPD3DLIGHT;

 

Type:定義所要建立的光源類型。即點光源（Point Lights）、方向光（Directional Lights）、聚光燈（Spot Lights）。

Diffuse:所發出的漫射光的顏色。

Specular:所發出的鏡面光的顏色。

Ambient：所發出的環境光的顏色。

Position：描述光源所在的地方。

Direction：描述光在座標系中傳播方向的向量。

Range：光程，光能射到多遠。

Falloff：僅僅用於聚光燈。表示光強由內到外的衰減方式。

Attenuation0、Attenuation一、Attenuation2：定義了光強隨距離衰減的方式。

Theta：僅用於聚光燈，表示內部錐形的圓錐角。

Phi：和Theta同樣，不過用於表示外部錐形的圓錐角。

 

最後成果截圖：

 

點擊打開連接