光照（light）

光照（light）是为了加强游戏场景的真实感而存在，也有助于描述实体形状和立体感，算是3D游戏中渲染的基础了。

如：

 

1、认识光照：

在Direct3D的光照模型中，光源发出的光由如下三种类型组成（和现实生活中的相似）。

一、环境光（Ambient light)：这种光经其余表面反射到达物体表面，并照亮整个场景。如现实生活中的树叶同样，只被环境光必定程度的照亮，而不是直接照射，之因此呈现      出绿色，那是由于它对绿色光产生了反射。

二、漫射光（Diffuse Light）:这种光沿着特定的方向传播。当它到达某一个表面时，将沿着各个方向均匀反射，即不管从什么角度看，该表面的亮度均相同。

三、镜面光（Specular Light）:这种光和上面的漫射光（Diffuse Light）相似，都是沿着特定的方向传播，不过镜面光（Specular Light）到达物体的表面时，只沿着另一个方         向反射，从而造成只能在必定范围内才能观测到的高亮度照射。

Tip：

镜面光和另外两种光比较起来，计算量要大得多，因此选择时应该权衡下。

在Direct3D中，每种类型的光均可以用D3DCOLORVALUE或D3DXCOLOR来表示。

这两个的结构基本一致：

 

//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;

结构体中的前三个R,G,B也就是常常谈论的RGB调色板，然后面的A | a表示的是Alpha值，透明值。

 

2、认识材质：

       材质就是这个物体看起来是什么质地的。包含物体表面的色彩、纹理、光滑度、透明度、反射率、折射率、发光度等等。

              在Direct3D中能够经过定义物体的材质（materials）来进行模拟现实生活中的一些材质反映的现象，如树叶是绿色，地板的光滑度等。该材质结构体能够经过定义物体表面 对各类颜色光的反射比例。

 

;//材质（materials）的结构体定义
typedef struct D3DMATERIAL9
{
    D3DCOLORVALUE Diffuse;    //漫射光的反射率
    D3DCOLORVALUE Ambient;   //环境光的反射率
    D3DCOLORVALUE Specular;  //镜面光的反射率
    D3DCOLORVALUE Emissive;  //亮度值
    float  Power;               //锐度
}D3DMATERIAL9，*LPD3DMATERIAL9;

 

 

Diffuse：指定材质对漫射光的反射率。

Ambient：指定材质对环境光的反射率。

Specular:指定材质对镜面光的反射率。

Emissive：用于加强物体的亮度值，使之看起来好像本身在发光同样。

Power：指定镜面高光点的锐度。

 

若有一个红色的球体，只反射红色光，而吸取其余的全部光，按如下定义：

 

//
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);     //不加强亮度
red.Power=5.0f;

 

 

 

3、认识法线：

 

 

面法线：

 

顶点法线：

 

法线的做用主要是将入射光进行反射，在Direct3D中只需知道顶点的发线位置，就能够肯定光线到达表面时的入射角。

注意：顶点法线有时候不必定和面法线相同。

 

 

4、光源

在Direct3D中支持的光源也和现实生活中的相似：

一、点光源（Point lights）:在一个固定的位置，并向全部方向发射光线。

二、方向光（Directional lights）:沿着某条特定的路径发射光线。

三、聚光灯（Spot lights）:相似于现实生活中的手电筒发出的光，发射的光线呈锥形。

 

在Direct3D中，光源能够采用结构D3DLIGHT9来表示：

//
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:定义所要建立的光源类型。即点光源（Point Lights）、方向光（Directional Lights）、聚光灯（Spot Lights）。

Diffuse:所发出的漫射光的颜色。

Specular:所发出的镜面光的颜色。

Ambient：所发出的环境光的颜色。

Position：描述光源所在的地方。

Direction：描述光在坐标系中传播方向的向量。

Range：光程，光能射到多远。

Falloff：仅仅用于聚光灯。表示光强由内到外的衰减方式。

Attenuation0、Attenuation一、Attenuation2：定义了光强随距离衰减的方式。

Theta：仅用于聚光灯，表示内部锥形的圆锥角。

Phi：和Theta同样，不过用于表示外部锥形的圆锥角。

 

最后成果截图：

 

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