c++编码实现 (注释详细)Gouraud光照模型,求给定点的漫放射光强;
时间: 2024-02-05 14:02:37 浏览: 186
Gouraud光照模型是一种基于平滑着色的光照模型,它通过对多边形的顶点进行光照计算,然后使用插值技术来获得表面上其他点的光照值。漫反射光强是Gouraud光照模型中的一个重要参数,下面是对其的编码实现。
首先,我们需要定义一个结构体来表示顶点的属性,包括位置、法向量和颜色:
```c
typedef struct {
float x, y, z; // 顶点位置
float nx, ny, nz; // 顶点法向量
float r, g, b; // 顶点颜色
} Vertex;
```
然后,我们需要为每个顶点计算漫反射光强。漫反射光强的计算公式为:
```c
I_diffuse = I_light * K_diffuse * max(dot(N, L), 0)
```
其中,`I_light`是光源的强度,`K_diffuse`是物体的漫反射系数,`N`是顶点的法向量,`L`是从顶点指向光源的向量,`dot`是向量点积运算,`max`是取最大值运算。
我们可以定义一个函数来计算顶点的漫反射光强,输入参数为顶点、光源位置和光源强度:
```c
void calcDiffuse(Vertex* v, float* lightPos, float lightIntensity) {
float L[3], N[3], dotProd;
float K_diffuse = 0.8f; // 漫反射系数
// 计算从顶点指向光源的向量
L[0] = lightPos[0] - v->x;
L[1] = lightPos[1] - v->y;
L[2] = lightPos[2] - v->z;
// 将顶点法向量单位化
float len = sqrt(v->nx * v->nx + v->ny * v->ny + v->nz * v->nz);
N[0] = v->nx / len;
N[1] = v->ny / len;
N[2] = v->nz / len;
// 计算向量点积
dotProd = L[0] * N[0] + L[1] * N[1] + L[2] * N[2];
// 取最大值
dotProd = fmaxf(dotProd, 0.0f);
// 计算漫反射光强
v->r = K_diffuse * lightIntensity * dotProd;
v->g = K_diffuse * lightIntensity * dotProd;
v->b = K_diffuse * lightIntensity * dotProd;
}
```
最后,我们可以通过对每个顶点调用`calcDiffuse`函数来计算其漫反射光强。假设我们有一个三角形网格,其顶点数据存储在一个数组`vertices`中,我们可以使用以下代码来计算每个顶点的漫反射光强:
```c
float lightPos[3] = {0.0f, 0.0f, 1.0f}; // 光源位置
float lightIntensity = 1.0f; // 光源强度
for (int i = 0; i < numVertices; i += 3) {
// 计算每个顶点的漫反射光强
calcDiffuse(&vertices[i], lightPos, lightIntensity);
calcDiffuse(&vertices[i+1], lightPos, lightIntensity);
calcDiffuse(&vertices[i+2], lightPos, lightIntensity);
}
```
这样,我们就可以得到每个顶点的漫反射光强了。
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