opengl纹理,光照,glColor4f(),混合

glColor4f()与光照是平级的,且两者互斥,水火不容,有我没你.对于纹理图片中的某个像素P(r,g,b,1):

（1）如果有光照L(Lr,Lg,Lb,x),则glColor4f(Cr,Cg,cb,Calpha)无用,像素P应该只乘以光照L,则像素P的实际颜色P1=P*L＝(r*Lr,g*Lg,b*Lb,1)；（注：P1的alpha恒为1，无须乘以光照的alpha值，即光照的alpha值在此处无用。下面的程序中可验证，无论x取何值，都对结果无影响）。

（2）如果无光照,则glColor4f(Cr,Cg,cb,Calpha)有效,则P1=P*C=( r*Cr,g*Cg,b*Cb,Calpha).如果还有混合的话,则P1再按alpha比例与以前的点混合.

总结：

（1）有光照时：像素点最终颜色P1的alpha恒为1，P1的RGB=像素RGB*光照RGB。

（2）无光照时：像素点最终颜色P1的alpha为glColor4f()的alpha值，P1的RGB=像素RGB*glColor4f()的RGB。

可以通过下面的程序来验证结果(可用QQ截图查看最终显示图的像素).

代码如下(摘自nehe的opengl教程-07-灯光,且可在DrawGLScene()函数内更改混合状态(glEnable(GL_BLEND) 或者glDisable(GL_BLEND)),程序运行后按大写的L可打开/关闭光源,且为了便于计算,我把纹理图片.bmp特意做成背景为白色,里面有几个红色,绿色,和像素为100的小方框):

其中,opengl默认背景glClearColor(0.6,0.6,0.6),光照值为(0.4,0.4,0.4,x),待检验的像素为100，即(100/255,100/255,100/255),设r=100/255,无光照时glColor4f(0.2,0.2,0.2,0.1)的alpha=0.1：

一、如果混合方式为glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA)：

（1）无光源:则glColor4f(0.2,0.2,0.2,0.1)有效,所以像素P的实际颜色为

P1=背景色RGB*对应alpha+像素色RGB*glColor4f颜色RGB*对应alpha

=(0.6,0.6,0.6)*0.9+(100/255,100/255,100/255)*(0.2,0.2,0.2)*0.1

=(0.6*0.9,0.6*0.9,0.6*0.9)+(100/255 *0.2*0.1,100/255 *0.2*0.1,100/255 *0.2*0.1)，各乘以255后为(140, 140, 140)；

（2）有光源:则glColor4f()无效,所以像素P的实际颜色为

P1=背景色RGB*对应alpha +像素色RGB*光照颜色RGB*对应alpha

=(0.6,0.6,0.6)*0+(100/255,100/255,100/255)*( 0.4,0.4,0.4)*1

=(0.6*0,0.6*0,0.6*0)+(100/255 *0.4* 1,100/255 *0.4* 1,100/255 *0.4* 1)，各乘以255后为(40, 40, 40)。

 

二、如果混合方式为glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE);即已画的(目标)不变,再加上要画的源):

(1)无光源:则glColor4f(0.2,0.2,0.2,0.1)有效,所以像素P的实际颜色为

P1=背景色RGB*对应alpha+像素色RGB*glColor4f颜色RGB*对应alpha

=(0.6,0.6,0.6)*1+(100/255,100/255,100/255)*(0.2,0.2,0.2)*0.1

=(0.6,0.6,0.6)+(100/255 *0.2*0.1,100/255 *0.2*0.1,100/255 *0.2*0.1)，各乘以255后为(155, 155, 155)；

(2)有光源:则glColor4f()无效,所以像素P的实际颜色为

P1=背景色RGB*对应alpha +像素色RGB*光照颜色RGB*对应alpha

=(0.6,0.6,0.6)*1+(100/255,100/255,100/255)*( 0.4,0.4,0.4)*1

=(0.6,0.6,0.6)+(100/255 *0.4* 1,100/255 *0.4* 1,100/255 *0.4* 1)，各乘以255后为(193, 193, 193)。

 

三、如果混合方式为glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_DST_ALPHA);则与glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE);的结果一样，这表示，帧缓存中像素的alpha值就是1。

 

四、而上面有无光照的2种情况，在无混合时，无需乘以对应的alpha：

（1）无光源:则glColor4f(0.2,0.2,0.2,0.1)有效,所以像素P的实际颜色为P1=像素色RGB*glColor4f颜色RGB=(100/255,100/255,100/255)*(0.2,0.2,0.2)

=(100/255* 0.2, 100/255* 0.2, 100/255* 0.2)，各乘以255后为(20, 20, 20）；

（2）有光源:则glColor4f()无效,所以像素像素P的实际颜色为P1=像素色RGB*光照颜色RGB= (100/255,100/255,100/255)*( 0.4,0.4,0.4)

=(100/255* 0.4, 100/255* 0.4, 100/255* 0.4) ，各乘以255后为(40, 40, 40）。

 

验证时，为简化，可只检验一个颜色，如颜色(r,g,b)的r值。

 

下面这段代码可控制光源中只有全局环境光(为(0.4,0.4,0.4,0.7)),这样在计算某个点的光照,混合,纹理时可把光照值定下来(此处为(0.4,0.4,0.4, 0.7)),再确定其他操作(如混合)以像素产生的效果.

注：顶点光照值为：自发散光+全局环境光+光源环境光+散射光+镜面光＝

Emission+ LIGHT_MODEL_AMBIENT+ Ambient+ Diffuse+ Specular

(此处只有全局环境光(0.4,0.4,0.4, 0.7))

且结果与全局环境光的alpha值0.7无关。即当前点的alpha值与光照的alpha值是无关的。

 

GLfloat mat_ambient[] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };

GLfloat mat_diffuse[] = { 0.0, 0.0, 0.0, 1.0 };//无散射光

GLfloat mat_emission[] = { 0.0, 0.0, 0.0, 1.0 };//无自发散光

GLfloat mat_specular[] = { 0.4, 0.4, 0.4, 1.0 };//

GLfloat mat_shininess[] = { 2.0 };

 

GLfloat LightPosition[] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };//点光源(位置性光源)

GLfloat LightAmbient[] = { 0.0, 0.0, 0.0, 1.0};//无光源的环境光

GLfloat LightDiffuse[] = {1.0, 1.0, 1.0, 1.0};

GLfloat light_specular[] ={ 0.0, 0.0, 0.0, 1.0};//无镜面光

GLfloat lmodel_ambient[] = { 0.4, 0.4, 0.4, 0.7};//只有全局环境光

 

glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT, mat_ambient);

glMaterialfv(GL_FRONT, GL_DIFFUSE, mat_diffuse);

glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR, mat_specular);

glMaterialfv(GL_FRONT, GL_EMISSION, mat_emission);

glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SHININESS, mat_shininess);

 

glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, LightPosition);//点光源相对视点的位置始终不变,此处是(1,1,1)

glLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT, LightAmbient);

glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, LightDiffuse);

glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, light_specular);

 

glLightModelfv(GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT, lmodel_ambient);//全局环境光

 

glEnable(GL_LIGHTING);                    // 启用光源

glEnable(GL_LIGHT0);                      // 启用0号光源

 

glClearColor( 0.6f, 0.6f, 0.6f, 0.3f);//背景色

 

前面（一）glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA)对应的完整源代码如下:

#pragma comment( lib, "opengl32.lib" )          

#pragma comment( lib, "glu32.lib" )   

#pragma comment( lib, "glut32.lib")

#pragma comment( lib, "glew32.lib")

#pragma comment( lib, "glaux.lib")

#pragma comment( lib, "vfw32.lib" )   

/********************************************************************************************************************************/

 

#include <windows.h>     // Windows的头文件

#include "glew.h"        // 包含最新的gl.h,glu.h库

#include <stdio.h>          // 标准输入/输出库的头文件

#include "glaux.h"          // GLaux库的头文件

 

GLfloat       xrot;         // X 旋转量

GLfloat       yrot;         // Y 旋转量

GLfloat       zrot;         // Z 旋转量

/***********************************新添的代码***********************************************************************************/

GLfloat xspeed;                                      // X 旋转速度

GLfloat yspeed;                                      // Y 旋转速度

 

BOOL   light;                                    // 光源的开/关

BOOL   lp;                                       // L键按下了么?

BOOL   fp;                                       // F键按下了么?

 

GLfloat    z=-5.0f;                                   // 深入屏幕的距离

 

GLuint filter;                                       // 滤波类型

GLuint texture[3];                                   // 3种纹理的储存空间

 

GLfloat spot1_direction[] = { 0.0f, 0,-1.0f};                  // light1的聚光方向,沿相机视线方向

GLfloat angle_Light1 = 30.370f;                                   //聚光源light1的截止角

 

 

GLfloat mat_ambient[] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };

//GLfloat mat_diffuse[] = { 0.4, 0.4, 0.4, 1.0 };

GLfloat mat_diffuse[] = { 0.0, 0.0, 0.0, 1.0 };//无散射光

GLfloat mat_emission[] = { 0.0, 0.0, 0.0, 1.0 };//无自发散光

GLfloat mat_specular[] = { 0.4, 0.4, 0.4, 1.0 };

GLfloat mat_shininess[] = { 2.0 };

 

GLfloat LightPosition[] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };//点光源(位置性光源)

GLfloat LightAmbient[] = { 0.0, 0.0, 0.0, 1.0};//无光源的环境光

GLfloat LightDiffuse[] = {1.0, 1.0, 1.0, 1.0};

GLfloat light_specular[] ={ 0.0, 0.0, 0.0 /*1.0, 1.0, 1.0*/, 1.0};//无镜面光

GLfloat lmodel_ambient[] = { 0.4, 0.4, 0.4, 0.7/*1.0*/};//只有全局环境光

//GLfloat lmodel_ambient[] = { 0.0, 0.0, 0.0, 1.0};

/********************************************************************************************************************************/

 HDC          hDC=NULL;     // 窗口着色描述表句柄

HGLRC      hRC=NULL;     // OpenGL渲染描述表句柄

HWND       hWnd=NULL;    // 保存我们的窗口句柄

HINSTANCE  hInstance;    // 保存程序的实例

 

bool   keys[256];        // 保存键盘按键的数组

bool   active=TRUE;      // 窗口的活动标志，缺省为TRUE

bool   fullscreen=TRUE;  // 全屏标志缺省，缺省设定成全屏模式

 

LRESULT    CALLBACK WndProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM); // WndProc的定义

AUX_RGBImageRec *LoadBMP(CHAR *Filename)             // 载入位图图象

{

    FILE *File=NULL;                              // 文件句柄

    if (!Filename)                                  //确保文件名已提供

    {

       return NULL;                             //如果没提供，返回NULL

    }

    File=fopen(Filename,"r");                       //尝试打开文件

    if (File)                                    //文件存在么?

    {

       fclose(File);                             // 关闭句柄

       return auxDIBImageLoadA(Filename);           //载入位图并返回指针

    }

    return NULL;                                 //如果载入失败，返回NULL

}

 

int LoadGLTextures()                            //载入位图(调用上面的代码)并转换成纹理

{

    int Status=FALSE;                            //状态指示器

    AUX_RGBImageRec *TextureImage[1];                // 创建纹理的存储空间

    memset(TextureImage,0,sizeof(void *)*1);        //将指针设为NULL

   

/***********************************新添的代码***********************************************************************************/

    // 载入位图，检查有错，或位图不存在的话退出

    if (TextureImage[0]=LoadBMP("Data/Crate.bmp"))

    {

       Status=TRUE;                       // 状态设为TRUE

       glGenTextures(3, &texture[0]);                // 创建纹理

       // 创建Nearest滤波贴图

       glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture[0]);

       glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_NEAREST);

       glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_NEAREST);

       glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 3, TextureImage[0]->sizeX, TextureImage[0]->sizeY, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, TextureImage[0]->data);

 

       // 创建线性滤波纹理

       glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture[1]);

       glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_LINEAR);

       glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_LINEAR);

       glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 3, TextureImage[0]->sizeX, TextureImage[0]->sizeY, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, TextureImage[0]->data);

 

       // 创建MipMapped纹理

       glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture[2]);

       glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_LINEAR);

       glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_LINEAR_MIPMAP_NEAREST);

       gluBuild2DMipmaps(GL_TEXTURE_2D, 3, TextureImage[0]->sizeX, TextureImage[0]->sizeY, GL_