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【OpenGL】光照太阳系

时间：2022-01-19 17:15:19

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【OpenGL】光照太阳系

一、要求

二、思路

0、效果图

1、实现基本的太阳系

采用局部变换的思路完成，实现太阳、地球、月亮及轨道的绘制

2、宇宙中加入一盏泛光（方向光）

加入思路：

1）设置好物体的法向

在这里可以不进行设置，因为在OpenGL是一个状态机中，如果不进行设置，则使用默认值

2）打开光照

3）设置光照参数

注意其实光照参数可以设置在打开光照之前，因为OpenGL是一个状态机，另外对于方向光需要注意，其位置向量w设置应设为0.0

4）材质参数

设置光照下物体的颜色

glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);

glColorMaterial(GL_FRONT_AND_BACK,GL_AMBIENT);

3、设置自发光

glMaterialfv(GL_FRONT,GL_EMISSION, vEmission);//太阳自发光

glutSolidSphere(sunR, 100, 100); //画太阳

glMaterialfv(GL_FRONT,GL_EMISSION, vEmission2);//改变材质参数，使之后的物体不自发光

注意在画太阳之前，设置vEmission为自己想要其发光的颜色值，设置完后，再将vEmission2设置回默认值，则后面物体就不回自发光

4、加入一艘飞碟，飞碟沿椭圆轨道绕地球运行

此处用球体代表飞碟，要使飞碟绕椭圆轨道飞行，则要设定一个椭圆方程，使得飞碟始终可以绕以地球为坐标中心的点，在xoz平面上进行旋转，参考椭圆方程中x,y的求解极坐标方法，可假设以下变量：

GLfloata = 1.0f;//椭圆长半轴

GLfloatb = 0.35f;//椭圆短半轴

GLfloatt = 0.0f;//卫星旋转角度

GLfloatsateX = a *cos(t * pi); //卫星x

GLfloatsateZ = b *sin(t * pi); //卫星z

要改变卫星的x，z，则在定时器回调函数中，不断的增加卫星旋转角度t

5、使飞碟上有一个spot light（点光源）始终照耀地球

要达到这个效果，就是把点光源的坐标设置为卫星的坐标，而光源的方向，即从卫星射向地球。此处有一个难点是点光源的坐标和光源方向设置语句在何处执行，我在刚开始实现的时候，一直以为在display()函数开始部分中的光源参数设置那块放此语句即可，但是没有效果，开始我一度以为我自己写的代码没有设置出点光源，于是我参考他人点光源的demo，发现自己并没错，于是我更改点光源的位置为固定值，检测是否我设定出了点光源，经过测试，我发现设置语句并没有错，但是为什么我没有设置出点光源呢？我思考点光源的位置可能不对，虽然我设置的坐标值为卫星的x，卫星的z，但实际上由于我的语句写在开头，其x，z所在坐标系，还是没有发生很多几何变换的坐标系，因此我的x,z值设置不正确，于是我将其放入在生成卫星代码模块，功能才得以实现，不得不说，OpenGL中的坑，实在是太多了。