Блог

Я изучаю интересную проблему, с которой я столкнулся при использовании OpenGL lighting на Android. Я работаю над 3D-средством просмотра, в котором вы можете добавлять 3D-объекты и манипулировать ими. Вы также можете установить источник света с различными атрибутами. Проблема, с которой я столкнулся со своим Зрителем, заключалась в том, что подсветка 3D-объектов от источника света (это точечный источник света) вела себя странно. Если бы источник света находился в той же точке, что и камера, подсветка двигалась бы в противоположном направлении, которого вы ожидаете. (Таким образом, если вы переместите объект влево, подсветка также переместится на левый край объекта, а не вправо, чего я и ожидал.)

Поэтому, чтобы еще больше сузить проблему, я создал небольшой пример приложения, которое отображает только квадрат, а затем я поворачиваю этот квадрат вокруг положения камеры (начало координат), где также находится источник света. Это должно привести к тому, что все квадраты будут обращены непосредственно к камере, чтобы они были полностью выделены. Хотя результат выглядел так:

Может ли быть так, что эти артефакты появляются из-за искажения, которое вы получаете на границе из-за проекции?

На первом изображении расстояние между сферой и камерой составляет около 20 единиц, а размер сферы — около 2. Если я перемещаю источник света ближе к объекту, подсветка выглядит намного лучше, как я и ожидал. На втором изображении радиус, в котором расположены квадраты, составляет 25 единиц. Я использую OpenGL ES 1.1 (поскольку я изо всех сил пытался заставить его работать с шейдерами в ES 2.0) на Android 3.1

Вот часть кода, который я использую:

 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);
}   
 

Я устанавливаю освещение в начале, когда запускается действие (в onSurfaceCreated) и материал каждый раз, когда я рисую квадрат.

Эффект во втором примере (с квадратами) скорее связан с нелокальным средством просмотра по умолчанию, которое использует OpenGL. По умолчанию вектор обзора в пространстве для глаз (вектор от вершины к камере, используемый для вычисления зеркальной подсветки) просто принимается за (0, 0, 1)-вектор вместо нормализованного положения вершины. Это приближение верно только в том случае, если вершина находится в середине экрана, но становится все более и более неправильным, чем дальше вы продвигаетесь к границе srceen.

Чтобы изменить это и позволить OpenGL использовать реальный вектор от вершины к камере, просто используйте glLightModel функцию, особенно

 glLightModeli(GL_LIGHT_MODEL_LOCAL_VIEWER, GL_TRUE);
 

Я не уверен, что это также является причиной вашей первой проблемы (со сферой), но, возможно, просто попробуйте.

РЕДАКТИРОВАТЬ: кажется, вы не можете использовать GL_LIGHT_MODEL_LOCAL_VIEWER в OpenGL ES. В этом случае нет никакого способа обойти эту проблему, кроме переключения на OpenGL ES 2.0 и, конечно, выполнения всех вычислений освещения самостоятельно.

Вероятно, ваш источник света движется, когда вы перемещаете свой объект.

Взгляните на этот ответ http://www.opengl.org/resources/faq/technical/lights.htm#ligh0050