OSG学习：纹理映射（六）——灯光

﹏ヽ暗。殇╰゛Y 2022-05-20 02:05 810阅读 0赞

> 以下内容来自： 
> 
> 1、《OpenSceneGraph三维渲染引擎编程指南》肖鹏 刘更代 徐明亮 清华大学出版社 
> 
> 2、《OpenSceneGraph三维渲染引擎设计与实践》王锐 钱学雷 清华大学出版社
> 
> 3、自己的总结

> [下载完整工程OSG\_14\_TextureLight][OSG_14_TextureLight]
> 
> 创建C++项目后，首先需要配置OSG环境，具体步骤看[OSG学习：WIN10系统下OSG+VS2017编译及运行][OSG_WIN10_OSG_VS2017]第六步：新建OSG项目测试。

在场景中添加光源主要步骤为：

在渲染状态中指定场景模型的法线——在渲染状态中开启光照并允许光源——创建osg::Light对象以定义光源参数——创建光源osg::LightSource对象，将光源参数加入其中——将光源节点添加到场景图形中。

其中，需要明确的是：场景模型只有在设有单位法线时才会正确显示光照。

下面来看具体代码：

// stdafx.h
    
    #include <osg/Node>
    #include <osg/Geode>  
    #include <osg/Geometry>
    #include <osg/Group>
    
    #include <osg/Camera>
    
    #include <osg/Light> //继承自osg::StateAttribute，保存灯光的模式与属性参数信息
    #include <osg/LightSource> //继承自osg::Group，灯光管理类，继承了osg::Group类的管理节点的接口，将灯光作为一个节点加入到场景图中进行渲染
    
    #include <osg/BoundingSphere>
    #include <osg/BoundingBox>
    
    #include <osgDB/ReadFile>
    #include <osgDB/WriteFile>
    
    #include <osgViewer/ViewerEventHandlers> //事件监听
    #include <osgGA/StateSetManipulator> //事件响应类，对渲染状态进行控制，按w在体/线/点模式间切换，按l在照明与非照明模式下切换，按b在是否开启背面剔除模式下切换，按t在是否开启纹理的情况下切换
    
    #include <osgUtil/Optimizer>
    #include <osgViewer/Viewer>

//.cpp
    
    /*
    在场景中添加光源：
    在渲染状态中指定场景模型的法线
    在渲染状态中开启光照并允许光源
    创建osg::Light对象以定义光源参数
    创建光源osg::LightSource对象，将光源参数加入其中
    将光源节点添加到场景图形中
    
    场景模型只有在设有单位法线时才会正确显示光照
    */
    
    //向场景中添加光源
    osg::ref_ptr<osg::Group> createLight(osg::ref_ptr<osg::Node> node)
    {
    	
    	osg::ref_ptr<osg::StateSet> stateset = new osg::StateSet();
    	
    	//当光照计算结果过于明亮或者暗淡时，允许法线的重缩放
    	//stateset->setMode(GL_RESCALE_NORMAL, osg::StateAttribute::ON);
    	
    	//场景中的缩放变换非均匀时，允许法线归一化，以保证法线为单位长度
    	//stateset->setMode(GL_NORMALIZE, osg::StateAttribute::ON);
    	
    	//为获得光照效果允许光照，需要允许光照并至少允许一个光源
    	//开启光照 将ON改为OFF则关闭光照
    	stateset->setMode(GL_LIGHTING, osg::StateAttribute::ON);
    	//允许一个光源GL_LIGHT0
    	stateset->setMode(GL_LIGHT0, osg::StateAttribute::ON);
    
    	//计算包围盒
    	osg::BoundingSphere bs;
    	node->computeBound();
    	bs = node->getBound();
    
    	//创建一个Light对象，定义光源参数
    	osg::ref_ptr<osg::Light> light = new osg::Light();
    	light->setLightNum(0);
    	//设置方向
    	light->setDirection(osg::Vec3(0.0f, 0.0f, -1.0f));
    	//设置位置
    	light->setPosition(osg::Vec4(bs.center().x(), bs.center().y(), bs.center().z() + bs.radius(), 1.0f));
    	//设置环境光的颜色
    	light->setAmbient(osg::Vec4(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f));
    	//设置散射光的颜色
    	light->setDiffuse(osg::Vec4(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f));
    
    	//设置恒衰减指数
    	light->setConstantAttenuation(1.0f);
    	//设置线性衰减指数
    	light->setLinearAttenuation(0.0f);
    	//设置二次方衰减指数
    	light->setQuadraticAttenuation(0.0f);
    
    	//创建光源
    	osg::ref_ptr<osg::LightSource> lightSource = new osg::LightSource();
    	lightSource->setLight(light.get());
    
    	osg::ref_ptr<osg::Group> lightRoot = new osg::Group();
    	stateset = lightRoot->getOrCreateStateSet();
    	lightRoot->addChild(node);
    	lightRoot->addChild(lightSource.get());
    
    	return lightRoot.get();
    }
    
    int main()
    {
    	osg::ref_ptr<osg::Node> node = osgDB::readNodeFile("cow.osg");
    	osg::ref_ptr<osg::Group> root = new osg::Group();
    	root->addChild(createLight(node.get()));
    
    	//优化场景数据
    	osgUtil::Optimizer optimizer;
    	optimizer.optimize(root.get());
    
    	osg::ref_ptr<osgViewer::Viewer> viewer = new osgViewer::Viewer();
    	viewer->addEventHandler(new osgGA::StateSetManipulator(viewer->getCamera()->getOrCreateStateSet()));
    	viewer->setSceneData(root.get());
    	viewer->realize();
    
    	return viewer->run();
    }

查看结果：

下面结果，第一个情况好是以上代码的运行结果，按l键后是第二种情况，关闭光照或开启光照但不设置光源是第三种情况。

![70][]

[OSG_14_TextureLight]: https://github.com/Epulari/osg-exercise
[OSG_WIN10_OSG_VS2017]: https://blog.csdn.net/u013719339/article/details/78415685
[70]: /images/20220520/7b802a1d7cbb4cbfb262549f5b077b98.png