Как я могу сделать так, чтобы мой свет оставался неподвижным относительно моей сцены (в кубе)?

Question

Я рисовал коробку Корнелла. Я хочу поместить свет в мою лампу (лампа - это белый куб, расположенный на правой стене). Это создаст иллюзию, что лампа светит. Но я не могу поместить свой свет в куб. Я попытался установить трансформацию вида, а затем установить положение света, но это не работает. Вот мой простой код: (куб лампы был перемещен glTranslatef(0.63, 0.3, 0.0))

 void display(void)
{

    glEnable(GL_DEPTH_TEST);
    glViewport(0, 0, 600, 600);
    glClearColor(0.32, 0.32, 0.32, 1);
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    // draw cube
    glPushMatrix();
    glTranslatef(0.2, -0.3, 0.4);
    glColor3d(1.0, 0.38, 0.0);
    glutSolidCube(0.2);
    glPopMatrix();
    // draw sphere
    glPushMatrix();
    glTranslatef(0.2, -0.1, 0.4);
    glColor3d(0.71, 0.0, 0.59);
    glutSolidSphere(0.1,100,100);
    glPopMatrix();
    // draw parallelepiped
    glPushMatrix();
    glTranslatef(-0.2, -0.2, 0.25);
    glRotatef(20, 0.0, 1.0, 0.0);
    glColor3d(1.0, 0.38, 0.0);
    glScalef(1, 1.8, 1);
    glutSolidCube(0.2);
    glPopMatrix();
    // draw lamp
    glPushMatrix();
    glTranslatef(0.63, 0.3, 0.0);
    glScalef(1.5, 0.3, 1);
    glColor3d(1.0, 1.0, 1.0);
    glutSolidCube(0.2);
    glPopMatrix();

    glBegin(GL_QUADS);
    glNormal3f(0, 1.0, 0);
    glColor3d(0.69, 0.69, 0.69); // bottom
    glVertex3d(-0.5, -0.5, 0.5);
    glVertex3d(-0.5, -0.5, -0.5);
    glVertex3d(0.5, -0.5, -0.5);
    glVertex3d(0.5, -0.5, 0.5);
    glEnd();
    glBegin(GL_QUADS);
    glNormal3f(0, -1.0, 0);
    glColor3d(0.69, 0.69, 0.69); // top
    glVertex3d(-0.5, 0.5, 0.5);
    glVertex3d(-0.5, 0.5, -0.5);
    glVertex3d(0.5, 0.5, -0.5);
    glVertex3d(0.5, 0.5, 0.5);
    glEnd();
    glBegin(GL_QUADS);
    glNormal3f(-1.0, 0.0, 0.0);
    glColor3d(0.0, 0.79, 0.05); // right
    glVertex3d(0.5, -0.5, 0.5);
    glVertex3d(0.5, 0.5, 0.5);
    glVertex3d(0.5, 0.5, -0.5);
    glVertex3d(0.5, -0.5, -0.5);
    glEnd();
    glBegin(GL_QUADS);
    glNormal3f(1.0, 0.0, 0.0);
    glColor3d(1.0, 0.16, 0.0); // left
    glVertex3d(-0.5, -0.5, 0.5);
    glVertex3d(-0.5, 0.5, 0.5);
    glVertex3d(-0.5, 0.5, -0.5);
    glVertex3d(-0.5, -0.5, -0.5);
    glEnd();
    glBegin(GL_QUADS);
    glNormal3f(0.0, 0.0, 1.0);
    glColor3d(0.69, 0.69, 0.69); // back
    glVertex3d(-0.5, -0.5, -0.5);
    glVertex3d(-0.5, 0.5, -0.5);
    glVertex3d(0.5, 0.5, -0.5);
    glVertex3d(0.5, -0.5, -0.5);
    glEnd();
    glFlush();
    glPopMatrix();
    glutSwapBuffers();

}

void Initialize() {
    glEnable(GL_LIGHTING);
    glEnable(GL_LIGHT0);
    GLfloat global_ambient[] = { 0.1, 0.1, 0.1, 1.0 };
    glLightModelfv(GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT, global_ambient);
    GLfloat ambient[] = { 0.0,0.0,0.0,1.0 };
    GLfloat diffuse[] = { 1.0,1.0,1.0,1.0 };
    GLfloat spec[] = { 1,1,1,1 };
    GLfloat specref[] = { 1,1,1,1 };
    GLfloat lpos[] = { 0.0, 0.0, 0.0, 1.0 };
    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, lpos);
    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT, ambient);
    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, diffuse);
    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, spec);

    glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_SPECULAR, specref);
    glMateriali(GL_FRONT_AND_BACK, GL_SHININESS, 64);
    glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);
    glColorMaterial(GL_FRONT_AND_BACK, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE);
}

void exitFunc(unsigned char key, int x, int y) {
    switch (key) {
    case 27:
        exit(0);
        break;
    }
}

void reshape(int w, int h)
{
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
    glFrustum(-0.35, 0.35, -0.35, 0.35, 1.2, 400.0);
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glTranslatef(0, 0, -2);
}

int main(int argc, char** argv)
{
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB | GLUT_DEPTH);
    glutInitWindowSize(600, 600);
    glutInitWindowPosition(0, 0);
    glutCreateWindow("Cornell Box");
    Initialize();
    glutDisplayFunc(display);
    glutKeyboardFunc(exitFunc);
    glutReshapeFunc(reshape);
    glutIdleFunc(display);

    glutMainLoop();
    return 0;   
}

Answer 1

Обратите внимание, что рисование последовательностями glBegin / glEnd, стек матрицы конвейеров с фиксированными функциями и конвейер с фиксированными функциями для каждой модели освещения вершин не рекомендуется с десятилетий. Прочитайте о конвейере с фиксированными функциями и посмотрите Спецификация вершин и Шейдер для современного способа рендеринга.

---

В любом случае, когда положение света установлено с помощью glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, pos), тогда pos умножается на матрицу представления текущей модели.
Это означает, что если позиция установлена ​​до того, как будет установлена ​​матрица вида модели, то позиция света будет помещена в абсолютные координаты мира.
Если он установлен после того, как была установлена ​​матрица вида модели, то положение света можно задать в системе координат модели.

Установите положение источника света, когда вы рисуете лампу, по центру «лампы»:

// draw lamp
glPushMatrix();
glTranslatef(0.63, 0.3, 0.0);
glScalef(1.5, 0.3, 1);

GLfloat lpos[] = { 0.0, 0.0, 0.0, 1.0 };
glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, lpos);

glColor3d(1.0, 1.0, 1.0);
glutSolidCube(0.2);
glPopMatrix(); 

Конвейер фиксированных функций OpenGL вычисляет свет на вершину: Затенение Гуро .
Это может привести к тому, что вы не сможете «увидеть» свет, если вектор света попадет на координату вершины под острым углом относительно плоскости поверхности.

В вашем случае зеленая стена почти не освещена, потому что источник света находится почти прямо на стене. Сам луч не горит, потому что источник света находится внутри лампы, и это свет с задней стороны.

См. OpenGL Освещение на текстурной плоскости не работает

Слегка измените положение источника света, чтобы поставить его перед стеной, и разметьте правую стену до 4 квадов, чтобы "увидеть", что я имею в виду:

 GLfloat lpos[] = { -0.1, 0.0, 0.0, 1.0 }; 

// right
glBegin(GL_QUADS);
glNormal3f(-1.0, 0.0, 0.0);
glColor3d(0.0, 0.79, 0.05); 
glVertex3d(0.5,  0.3,  0.5);
glVertex3d(0.5,  0.5,  0.5);
glVertex3d(0.5,  0.5,  0.0);
glVertex3d(0.5,  0.3,  0.0);

glVertex3d(0.5,  0.3,  0.0);
glVertex3d(0.5,  0.5,  0.0);
glVertex3d(0.5,  0.5, -0.5);
glVertex3d(0.5,  0.3, -0.5);

glVertex3d(0.5, -0.5,  0.5);
glVertex3d(0.5,  0.3,  0.5);
glVertex3d(0.5,  0.3,  0.0);
glVertex3d(0.5, -0.5,  0.0);

glVertex3d(0.5, -0.5,  0.0);
glVertex3d(0.5,  0.3,  0.0);
glVertex3d(0.5,  0.3, -0.5);
glVertex3d(0.5, -0.5, -0.5);

glEnd();