8、3D 游戏开发：光照与基础形状的运用

3D 游戏开发：光照与基础形状的运用

1. 光照的重要性

在游戏开发中，光照就如同生活中的调味品，是设计的秘诀所在。就像摄影师认为拍摄好照片的关键在于光照一样，游戏中的光照也能从根本上改变游戏的外观和感觉。如果场景中没有光照，物体看起来会平淡无奇，难以看清其细节。

在 3D 渲染引擎中，当添加光源时，引擎会根据物体的表面法线、光源的颜色、方向和位置来计算光线如何从物体表面反射。

2. 表面法线的概念

表面法线是一个垂直于多边形表面的假想向量，在游戏设计中也就是节点的表面法线。它在 3D 世界中至关重要，不仅用于光照计算，还用于判断多边形是否面向相机视角。

例如，在一个立方体的例子中：
- 法线向量：红色向量代表表面法线，每个法线向量与立方体表面呈 90 度角。
- 光源向量：从左侧射来的黄色光线代表光源向量。
- 表面阴影：光源向量与表面法线的夹角决定了表面的明暗程度，夹角越小表面越亮，夹角越大表面越暗。
- 视角向量：相机是视角源，视角向量从相机指向场景。
- 表面剔除：只有部分表面法线指向视角源的表面才会被显示，渲染引擎通过这种方式剔除不需要绘制的表面以节省绘制时间。

3. 添加球体节点

为了给场景添加可光照的内容，需要添加一个球体节点（球）。具体操作步骤如下：
1. 打开项目并选择 Game.scn，从对象库中拖放一个球体到场景中。
2. 在场景图中选中球体节点，打开节点检查器，将名称设置为“Ball”，并将位置归零，使球位于场景中心。
3. 打开属性检查器，将半径改为 0.25，分段数改为 17。球体节点有