OpenGL ES 1.1 странные проблемы с освещением

Question

Я изучаю интересную проблему с освещением OpenGL на Android. Я работаю над 3D Viewer, где вы можете добавлять и управлять 3D-объектами. Вы также можете установить свет с различными атрибутами. Проблема, с которой я столкнулся при работе со своим средством просмотра, заключалась в том, что выделение на трехмерных объектах от источника света (это точечный источник света) вели себя странно. Если источник света находится точно в той же точке, что и камера, выделение будет двигаться в направлении, противоположном ожидаемому. (Таким образом, если вы переместите объект влево, выделение также переместится на левую сторону объекта, а не вправо, что я и ожидал.)

Итак, чтобы еще больше сузить проблему, я создал небольшое примерное приложение, которое визуализирует только квадрат, а затем поворачиваю этот квадрат вокруг положения камеры (начала координат), где также размещается свет. Это должно привести к тому, что все квадраты будут обращены непосредственно к камере, чтобы они были полностью выделены. Результат выглядел так:

Может ли быть так, что эти артефакты появляются из-за искажения, которое вы получаете на границе из-за проекции?

На первом изображении расстояние между сферой и камерой составляет около 20 единиц, а размер сферы составляет около 2. Если я подвину свет ближе к объекту, то подсветка будет выглядеть намного лучше, как я и ожидал, На втором изображении радиус, в котором расположены квадраты, составляет 25 единиц. Я использую OpenGL ES 1.1 (так как я изо всех сил пытался заставить его работать с шейдерами в ES 2.0) на Android 3.1

Вот часть кода, который я использую:

public void onDrawFrame(GL10 gl) {
    // Setting the camera
    GLU.gluLookAt(gl, 0, 0, 0, 0f, 0f, -1f, 0f, 1.0f, 0.0f);
    gl.glMatrixMode(GL10.GL_MODELVIEW);
    gl.glLoadIdentity();

    for (int i = 0; i < 72; i++) {
        gl.glPushMatrix();
        gl.glRotatef(5f * i, 0, 1, 0);
        gl.glTranslatef(0, 0, -25);
        draw(gl);
        gl.glPopMatrix();
    }
}

public void draw(GL10 gl) {
    setMaterial(gl);
    gl.glEnable(GL10.GL_NORMALIZE);
    gl.glEnableClientState(GL10.GL_NORMAL_ARRAY);
    gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);

    gl.glFrontFace(GL10.GL_CCW);

    // Enable the vertex and normal state
    gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FLOAT, 0, mVertexBuffer);
    gl.glNormalPointer(GL10.GL_FLOAT, 0, mNormalBuffer);

    gl.glDrawElements(GL10.GL_TRIANGLES, mIndexBuffer.capacity(), GL10.GL_UNSIGNED_SHORT, mIndexBuffer);

    gl.glDisableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);
    gl.glDisableClientState(GL10.GL_NORMAL_ARRAY);

}

// Setting the light
private void drawLights(GL10 gl) {
    // Point Light
    float[] position = { 0, 0, 0, 1 };
    float[] diffuse = { .6f, .6f, .6f, 1f };
    float[] specular = { 1, 1, 1, 1 };
    float[] ambient = { .2f, .2f, .2f, 1 };

    gl.glEnable(GL10.GL_LIGHTING);
    gl.glEnable(GL10.GL_LIGHT0);
    gl.glMatrixMode(GL10.GL_MODELVIEW);
    gl.glLoadIdentity();

    gl.glLightfv(GL10.GL_LIGHT0, GL_POSITION, position, 0);
    gl.glLightfv(GL10.GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, diffuse, 0);
    gl.glLightfv(GL10.GL_LIGHT0, GL_AMBIENT, ambient, 0);
    gl.glLightfv(GL10.GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, specular, 0);
}

private void setMaterial(GL10 gl) {
    float shininess = 30;
    float[] ambient = { 0, 0, .3f, 1 };
    float[] diffuse = { 0, 0, .7f, 1 };
    float[] specular = { 1, 1, 1, 1 };

    gl.glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_DIFFUSE, diffuse, 0);
    gl.glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_AMBIENT, ambient, 0);
    gl.glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_SPECULAR, specular, 0);
    gl.glMaterialf(GL_FRONT_AND_BACK, GL_SHININESS, shininess);
}   

Я устанавливаю источник света в начале, когда начинается действие (в onSurfaceCreated) и материал каждый раз, когда я рисую квадрат.

Answer 1

Эффект во втором примере (с квадратами) скорее связан с нелокальным средством просмотра по умолчанию, которое использует OpenGL. По умолчанию вектор обзора пространства глаза (вектор от вершины до камеры, используемый для вычисления зеркального выделения) просто считается (0, 0, 1)-вектором вместо нормализованной позиции вершины. Это приближение является правильным только в том случае, если вершина находится в середине экрана, но становится все более и более неправильным по мере того, как вы двигаетесь к границе объекта.

Чтобы изменить это и позволить OpenGL использовать реальный вектор от вершины до камеры, просто используйте glLightModel функция, особенно

glLightModeli(GL_LIGHT_MODEL_LOCAL_VIEWER, GL_TRUE);

Я не уверен, что это также является причиной вашей первой проблемы (со сферой), но, возможно, просто попробуйте.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Кажется, вы не можете использовать GL_LIGHT_MODEL_LOCAL_VIEWER в OpenGL ES. В этом случае нет способа обойти эту проблему, кроме как перейти на OpenGL ES 2.0 и, конечно, самостоятельно выполнить все вычисления освещения.

Answer 2

Ваш свет, вероятно, движется, когда вы перемещаете свой объект.

Посмотрите на этот ответ http://www.opengl.org/resources/faq/technical/lights.htm