计算机图形学实验OpenGL光照

### 计算机图形学实验：使用OpenGL实现光照效果

在计算机图形学领域，利用OpenGL可以有效地模拟真实世界的光照效果。通过设置光源属性、材质属性以及应用不同的着色模式来增强视觉体验。

#### 设置光源和材料属性
为了创建逼真的光照环境，在程序初始化阶段需定义至少一个光源的位置及其颜色特性[^1]：

// 定义白色光作为全局环境光
GLfloat light_ambient[] = {0.2f, 0.2f, 0.2f, 1.0f};
glLightModelfv(GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT, light_ambient);

// 创建位置固定的光源
GLfloat light_position[] = {1.0f, 1.0f, 1.0f, 0.0f}; // 方向光
glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, light_position);

#### 平滑着色的应用
对于更真实的物体表面表现，采用平滑着色方法可以在多边形内部进行渐变过渡，使得模型看起来更加自然连续。这依赖于GPU强大的并行计算能力和OpenGL内置的插值算法[^2]:

// 启用特定灯光源和平滑着色方式
glEnable(GL_LIGHTING);  
glShadeModel(GL_SMOOTH); 

// 对每个顶点指定法线方向用于后续光照计算
glBegin(GL_TRIANGLES);
    glNormal3f(0.0f, 0.0f, 1.0f);
    glVertex3f(-0.5f,-0.5f, 0.0f);
    
    glNormal3f(0.0f, 0.0f, 1.0f);
    glVertex3f(0.5f,-0.5f, 0.0f);
    
    glNormal3f(0.0f, 0.0f, 1.0f);
    glVertex3f(0.0f, 0.5f, 0.0f);
 glEnd();

上述代码片段展示了如何配置基本的光照参数，并启用光滑着色以获得更好的渲染质量。值得注意的是，实际开发过程中还需要考虑更多因素如纹理映射、阴影投射等高级技术来进一步提升图像的真实度。