previo 7

 Universidad nacional autónoma
De México

Facultad de ingeniería

Computación grafica

Previo

Práctica 7

Iluminación y sombreado.


Objetivo: El alumno se familiarizará con los tipos de fuentes de iluminación y uso de materiales.


Cuestionario Previo:
1. ¿Qué es un Vector Normal?, ¿cómo especificamos un Vector Normal en OpenGL?
Un vector normal a una cantidadgeométrica (línea, curva, superficie, etc.) es un vector de un espacio de producto escalar que contiene tanto a la entidad geométrica como al vector normal, que tiene la propiedad de ser ortogonal a todos los vectores tangentes a la entidad geométrica. Un vector normal no necesariamente es un vector normalizado o unitario.

Una de las características que se puede establecer de un vértice es el color (oel material si estamos en modo iluminación), pero podemos establecer otras características como la coordenada de la textura o la normal que sirve para realizar los cálculos de la iluminación resultante. No importa el orden en que se definan las características pero siempre se hará antes de definir el vértice.

glColor3f(1.0, 0.3, 0.4); // Color del vértice
glNormal3f(1.0, 0.0, 0.0); // Normaldel vértice
glTexCoord2f(0.0, 1.0); // Coordenada de la textura
glVertex3f(1.0, 3.2, 3.6); // Vértice

El vector normal se utiliza para calcular la incidencia de la luz sobre el vértice, si el vector normal no es unitario el vértice estará sobre iluminado (mayor que 1) o infra iluminado (menor que 1).

Es muy importante que para cada vértice se defina la normal, ya que OpenGL no asigna lanormal a partir de la orientación de la primitiva. De lo contrario utilizará como normal la ultima normal establecida.

2. En OpenGL ¿qué es la componente de luz Ambiental, la componente de luz Especular y la componente de luz Difusa?
En el modelo de iluminación de OpenGL, la luz de una escena proviene de varias fuentes de luz que pueden apagarse o encenderse individualmente. Las luces puedeniluminar la escena desde una dirección o posición particular, o bien de forma general (luz ambiente).

En OpenGL las fuentes de luz sólo tienen efecto cuando hay superficies que absorben o reflejan la luz. Cada superficie se asume que está compuesta de un material con distintas propiedades. Un material puede emitir su propia luz (como los focos de un coche), puede reflejar la luz que le llega entodas las direcciones (reflexión difusa) o parte de esa luz en una dirección preferente generando un brillo (reflexión especular).

De esta forma, OpenGL divide la iluminación en cuatro componentes independientes: emitida, ambiente, difusa y especular.

Los pasos a seguir para añadir iluminación a una escena son los siguientes:

1. Definir los vectores normales para cada vértice de todoslos objetos
2. Crear, seleccionar y colocar una o más fuentes de luz
3. Crear y seleccionar el modelo de iluminación
4. Definir las propiedades del material de todos los objetos de la escena

Las fuentes de luz en OpenGL tienen una serie de propiedades tales como: el color, la posición y su dirección. La función utilizada para especificar dichas propiedades es glLight*.
 
La sintaxis deeste comando es la siguiente:
 
void glLight{if}[v](GLenum light, GLenum pname, TYPE param);
 
De esta forma se crea la fuente de luz que indica el parámetro light, el cual puede recibir los valores GL_LIGHT0, GL_LIGHT1, … , GL_LIGHT7 (ocho fuentes de luz como máximo en la definición estándar de la librería). Las características de la luz se especifican en el parámetro pname utilizando lasconstantes que se muestran en la tabla adjunta. Finalmente, el argumento param indica los valores de la característica fijada en pname.
Nombre del parámetro
Valor por defecto
Significado
GL_AMBIENT
(0.0, 0.0, 0.0, 1.0)
intensidad ambiente RGBA de la luz
GL_DIFFUSE
(1.0, 1.0, 1.0, 1.0)
intensidad difusa RGBA de la luz
GL_SPECULAR
(1.0, 1.0, 1.0, 1.0)
intensidad especular RGBA de la luz...