Я реализовал схему подсветки фонга, используя камеру с центром в (0,0,0) и смотрящий прямо на примитив сферы. Ниже приведено соответствующее содержимое файла сцены, который используется для просмотра сцены с использованием OpenGL, а также для рендеринга сцены с использованием моей собственной реализации:
ambient 0 1 0
dir_light 1 1 1 -3 -4 -5
# A red sphere with 0.5 green ambiance, centered at (0,0,0) with radius 1
material 0 0.5 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 10 1 0
sphere 0 0 0 0 1
Результирующее изображение, созданное OpenGL.
Изображение, которое создает мое приложение рендеринга.
Как видите, между этими двумя понятиями существуют различные различия:
- Зеркальное выделение на моем изображении меньше, чем в OpenGL.
- Кажется, что диффузная поверхность не распространяется правильно, в результате чего желтая область на моем изображении будет слишком большой, тогда как в OpenGL есть хорошая темно-зеленая область ближе к нижней части сферы
- Цвет, созданный OpenGL, намного темнее, чем на моем изображении.
Это наиболее заметные три различия, которые я вижу. Следующее - моя реализация освещения Фонга:
R3Rgb Phong(R3Scene *scene, R3Ray *ray, R3Intersection *intersection)
{
R3Rgb radiance;
if(intersection->hit == 0)
{
radiance = scene->background;
return radiance;
}
R3Vector normal = intersection->normal;
R3Rgb Kd = intersection->node->material->kd;
R3Rgb Ks = intersection->node->material->ks;
// obtain ambient term
R3Rgb intensity_ambient = intersection->node->material->ka*scene->ambient;
// obtain emissive term
R3Rgb intensity_emission = intersection->node->material->emission;
// for each light in the scene, obtain calculate the diffuse and specular terms
R3Rgb intensity_diffuse(0,0,0,1);
R3Rgb intensity_specular(0,0,0,1);
for(unsigned int i = 0; i < scene->lights.size(); i++)
{
R3Light *light = scene->Light(i);
R3Rgb light_color = LightIntensity(scene->Light(i), intersection->position);
R3Vector light_vector = -LightDirection(scene->Light(i), intersection->position);
// calculate diffuse reflection
intensity_diffuse += Kd*normal.Dot(light_vector)*light_color;
// calculate specular reflection
R3Vector reflection_vector = 2.*normal.Dot(light_vector)*normal-light_vector;
reflection_vector.Normalize();
R3Vector viewing_vector = ray->Start() - intersection->position;
viewing_vector.Normalize();
double n = intersection->node->material->shininess;
intensity_specular += Ks*pow(max(0.,viewing_vector.Dot(reflection_vector)),n)*light_color;
}
radiance = intensity_emission+intensity_ambient+intensity_diffuse+intensity_specular;
return radiance;
}
Вот связанные функции LightIntensity (...) и LightDirection (...):
R3Vector LightDirection(R3Light *light, R3Point position)
{
R3Vector light_direction;
switch(light->type)
{
case R3_DIRECTIONAL_LIGHT:
light_direction = light->direction;
break;
case R3_POINT_LIGHT:
light_direction = position-light->position;
break;
case R3_SPOT_LIGHT:
light_direction = position-light->position;
break;
}
light_direction.Normalize();
return light_direction;
}
R3Rgb LightIntensity(R3Light *light, R3Point position)
{
R3Rgb light_intensity;
double distance;
double denominator;
if(light->type != R3_DIRECTIONAL_LIGHT)
{
distance = (position-light->position).Length();
denominator = light->constant_attenuation +
light->linear_attenuation*distance +
light->quadratic_attenuation*distance*distance;
}
switch(light->type)
{
case R3_DIRECTIONAL_LIGHT:
light_intensity = light->color;
break;
case R3_POINT_LIGHT:
light_intensity = light->color/denominator;
break;
case R3_SPOT_LIGHT:
R3Vector from_light_to_point = position - light->position;
light_intensity = light->color*(
pow(light->direction.Dot(from_light_to_point),
light->angle_attenuation));
break;
}
return light_intensity;
}
Буду очень признателен за любые предложения относительно любых ошибок реализации, которые очевидны. Мне интересно, могут ли различия возникать просто из-за значений гаммы, используемых для отображения OpenGL, и значения гаммы по умолчанию для моего дисплея. Я также знаю, что OpenGL (или, по крайней мере, части, которые мне предоставили) не может отбрасывать тени на объекты. Не то, чтобы это относилось к рассматриваемому вопросу, но просто заставляет меня задуматься, не является ли это просто отображением и различиями возможностей между OpenGL и тем, что я пытаюсь сделать.
Спасибо за вашу помощь.