Direct3D 光照和材质

本文详细介绍了Direct3D中的四种光照类型:环境光、漫反射光、镜面反射光和自发光,以及三种光源类型:点光源、方向光源和聚光灯源。此外还讲解了如何创建这些光源及材质,并给出了具体的实现代码。

 

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今天我们来学习下Direct3D里面的光源和材质.

四大光照类型:

环境光Ambient Light一个物体没有被光照直接照射,通过每一些物体反射的光线到达这个物体,它也有可能被看到.这种称为环境光
漫反射光 Diffuse Light这种类型光沿着特定的方向传播,当达到某一个表面,它会向四周方向均匀反射(重点考虑反射光的空间位置和方向)
镜面反射光Specular Light当此类光到达一个表面时,严格地沿着一个方向反射。
自发光 Emissive Light自发光就是对象自己发光

环境光的开启:

Device->SetRenderState(D3DRS_AMBIENT,D3DCOLOR_XRGB(50,50,36));

镜面反射光开启:

Device->SetRenderState(D3DRS_SPECULARENABLE,true);

三大光源类型:

点光源(Point Light)具有颜色和位置,但是没有方向,它向所有方向发射光都一样,光源不会因为距离而衰减

1

方向光源(direction Light) 在场景中以相同的方向传播,具有颜色和方向,不受到衰减和范围的影响.

2

聚光灯源, 在我们生活中有手电筒由一个内圆柱体和外圆柱体组成,光从最中心位置到外围逐渐衰减. Phi和Theta分别是两个圆锥体的里面夹角大小

3

 

创建点光源:
D3DLIGHT9 light;
::ZeroMemory(&light,sizeof(light));
light.Type = D3DLIGHT_POINT;                               //各种光源类型,现在是点光源
light.Ambient = D3DXCOLOR(0.8f,0.8f,0.8f,1.0f);            //下面三个参数是环境光,漫反射光,镜面反射光的颜色值
light.Diffuse = D3DXCOLOR(1.0f,1.0f,1.0f,1.0f);
light.Specular = D3DXCOLOR(0.3f,0.3f,0.3f,1.0f);
light.Position = D3DXVECTOR3(0.0f,200.0f,0.0f);            //坐标位置
light.Attenuation0 = 1.0f;                                 //下面三个参数是光随着距离衰减的系数
light.Attenuation1 = 0.0f;                                
light.Attenuation2 = 0.0f;                                
light.Range = 300.0f;                                      //光照的范围,在某些光源中才有效果
Device->SetLight(0,&light);                                //设置光源
Device->LightEnable(0,true);                               //开启光源
创建方向光源:
//创建方向光源
D3DLIGHT9 light;
::ZeroMemory(&light,sizeof(light));
light.Type = D3DLIGHT_DIRECTIONAL; //方向光源
light.Ambient = D3DXCOLOR(0.5f,0.5f,0.5f,1.0f);
light.Diffuse = D3DXCOLOR(1.0f,1.0f,1.0f,1.0f);
light.Specular = D3DXCOLOR(0.3f,0.3f,0.3f,1.0f);
light.Direction = D3DXVECTOR3(0.0f,0.0f,1.0f);
Device->SetLight(0,&light);
Device->LightEnable(0,true);
创建聚光灯:
D3DLIGHT9 light;
::ZeroMemory(&light,sizeof(light));
light.Type = D3DLIGHT_SPOT;
light.Position = D3DXVECTOR3(100.0f,100.0f,100.0f);
light.Direction = D3DXVECTOR3(-1.0f,-1.0f,-1.0f);
light.Ambient = D3DXCOLOR(0.3f,0.3f,0.3f,1.0f);
light.Diffuse = D3DXCOLOR(1.0f,1.0f,1.0f,1.0f);
light.Specular = D3DXCOLOR(0.3f,0.3f,0.3f,0.3f);
light.Attenuation0 = 1.0f;
light.Attenuation1 = 0.0f;
light.Attenuation2 = 0.0f;
light.Range = 300.0f;
light.Falloff = 0.1f;
light.Phi = D3DX_PI / 3.0f;
light.Theta = D3DX_PI / 6.0f;
Device->SetLight(0,&light);
Device->LightEnable(0,true);

 


材质:

光照和材质就像两个好基友,物体表面的材质属性决定了它能反射什么颜色的光线,以及能反射多少, 材质是属于某一个物体的,

来学习下如何创建材质

//创建材质:
D3DMATERIAL9 mtrl;
::ZeroMemory(&mtrl,sizeof(mtrl));
mtrl.Ambient = D3DXCOLOR(0.5f,0.5f,0.7f,1.0f);            //表示物体表面对环境光的反射率,填写一个颜色,ARGB值在0-1之间
mtrl.Diffuse = D3DXCOLOR(0.6f,0.6f,0.6f,1.0f);            //对漫反射光的反射率
mtrl.Specular = D3DXCOLOR(0.3f,0.3f,0.3f,0.3f);            //对镜面反射光的反射率
mtrl.Emissive = D3DXCOLOR(0.0f,0.0f,0.0f,1.0f);            //对自发光颜色的反射率
mtrl.Power = 0.1f;
Device->SetMaterial(&mtrl);    //设置材质

物体的顶点颜色的亮度总和有一个公式:

颜色总和 = 环境光 + 漫反射光 + 镜面反射光 + 自发光

转载于:https://www.cnblogs.com/plateFace/p/4957444.html

内容概要:本文系统介绍了算术优化算法(AOA)的基本原理、核心思想及Python实现方法,并通过图像分割的实际案例展示了其应用价值。AOA是一种基于种群的元启发式算法,其核心思想来源于四则运算,利用乘除运算进行全局勘探,加减运算进行局部开发,通过数学优化器加速函数(MOA)数学优化概率(MOP)动态控制搜索过程,在全局探索与局部开发之间实现平衡。文章详细解析了算法的初始化、勘探与开发阶段的更新策略,并提供了完整的Python代码实现,结合Rastrigin函数进行测试验证。进一步地,以Flask框架搭建前后端分离系统,将AOA应用于图像分割任务,展示了其在实际工程中的可行性与高效性。最后,通过收敛速度、寻优精度等指标评估算法性能,并提出自适应参数调整、模型优化并行计算等改进策略。; 适合人群:具备一定Python编程基础优化算法基础知识的高校学生、科研人员及工程技术人员,尤其适合从事人工智能、图像处理、智能优化等领域的从业者;; 使用场景及目标:①理解元启发式算法的设计思想与实现机制;②掌握AOA在函数优化、图像分割等实际问题中的建模与求解方法;③学习如何将优化算法集成到Web系统中实现工程化应用;④为算法性能评估与改进提供实践参考; 阅读建议:建议读者结合代码逐行调试,深入理解算法流程中MOA与MOP的作用机制,尝试在不同测试函数上运行算法以观察性能差异,并可进一步扩展图像分割模块,引入更复杂的预处理或后处理技术以提升分割效果。
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