Как правильно добавить свет, чтобы объект лучше просматривался с помощью pygame и pyopengl

Я следую руководству, доступному на странице https://pythonprogramming.net/opengl-pyopengl-python-pygame-tutorial/, где он учит, как рендерить куб с помощью pyOpenGL в pygame.

При рендеринге куба учебник устанавливает цвет для всех вершин куба, а затем отображает его. Однако в моем проекте я загружаю объект из файла .obj, используя код, представленный в https://www.pygame.org/wiki/OBJFileLoader, и большинство моих объектов полностью белые.

Вывод: когда я визуализирую изображение на экране, я вижу только полностью белый цвет, что очень некрасиво. Поэтому мне пришлось использовать свет, чтобы лучше рассмотреть объект, но я не могу заставить это работать.

Я очень мало знаю pyOpenGl, и я не могу найти более подробное руководство по нему.

Вот часть кода и результат, представленный в руководстве. (вершины, ребра, поверхности и цветовые переменные являются кортежами кортежей)

def Cube():
    glBegin(GL_QUADS)
    for surface in surfaces:
        x = 0
        for vertex in surface:
            x+=1
            glColor3fv(colors[x])
            glVertex3fv(verticies[vertex])
    glEnd()
    glBegin(GL_LINES)
    for edge in edges:
        for vertex in edge:
            glVertex3fv(verticies[vertex])
    glEnd()


def main():
    pygame.init()
    display = (800,600)
    pygame.display.set_mode(display, DOUBLEBUF|OPENGL)

    gluPerspective(45, (display[0]/display[1]), 0.1, 50.0)
    glTranslatef(0.0,0.0, -5)

    while True:
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                pygame.quit()
                quit()      
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT)
        glRotatef(1, 3, 1, 1)     
        Cube()
        pygame.display.flip()
        pygame.time.wait(10)

main()

previous cube Я попытался отредактировать основную функцию, чтобы вставить простой источник света, но цвета в кубе просто исчезли:

def main():
    pygame.init()
    display = (800,600)
    pygame.display.set_mode(display, DOUBLEBUF|OPENGL)

    gluPerspective(45, (display[0]/display[1]), 0.1, 50.0)
    glTranslatef(0.0,0.0, -5)

    while True:
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                pygame.quit()
                quit()      
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT)
        glRotatef(1, 3, 1, 1)
        glEnable(GL_LIGHTING)
        glEnable(GL_LIGHT0)

        glPushMatrix()
        glTranslatef(0.0,0.0, 5)
        glLight(GL_LIGHT0, GL_POSITION,  (0, 1, 0, 1))
        glLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT,  (0, 1.5, 1, 0))
        glPopMatrix()
        Cube()
        glDisable(GL_LIGHT0)
        glDisable(GL_LIGHTING)

        pygame.display.flip()
        pygame.time.wait(10)

Мой результат

Я хочу куб с его цветами и освещенный светом. Что не так с моим кодом и как это исправить?


person underfloor    schedule 09.06.2019    source источник


Ответы (1)


Когда включено освещение (GL_LIGHTING), тогда цвет берется из параметров материала (glMaterial < / а>).

Если вы все еще хотите использовать текущий цвет, вы должны включить _ 3_ и установить параметры цветового материала (_ 4_).

Окружающий свет не зависит от направления источника света. Вы должны определить рассеянный и / или зеркальный свет. См. glLightfv:

Когда положение источника света устанавливается glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, pos) , то позиция умножается на матрицу вида текущей модели. Таким образом, положение источника света в мировом пространстве должно быть установлено перед преобразованием модели. Переключитесь в режим матрицы GL_PROJECTION, прежде чем матрица проецирования будет установлена. В противном случае положение источника света было бы умножено на матрицу проекции.

glMatrixMode(GL_PROJECTION)
gluPerspective(45, (display[0]/display[1]), 0.1, 50.0)

glMatrixMode(GL_MODELVIEW)
glTranslatef(0, 0, -5)

#glLight(GL_LIGHT0, GL_POSITION,  (0, 0, 1, 0)) # directional light from the front
glLight(GL_LIGHT0, GL_POSITION,  (5, 5, 5, 1)) # point light from the left, top, front
glLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT, (0, 0, 0, 1))
glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, (1, 1, 1, 1))

glEnable(GL_DEPTH_TEST) 

while True:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            pygame.quit()
            quit()      

    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT)

    glEnable(GL_LIGHTING)
    glEnable(GL_LIGHT0)
    glEnable(GL_COLOR_MATERIAL)
    glColorMaterial(GL_FRONT_AND_BACK, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE )

    glRotatef(1, 3, 1, 1)
    Cube()

    glDisable(GL_LIGHT0)
    glDisable(GL_LIGHTING)
    glDisable(GL_COLOR_MATERIAL)

    pygame.display.flip()

Рассеянный (и зеркальный) свет зависит от вектора поверхности Normal.

Определите массив нормальных векторных кортежей (x, y, z). Обратите внимание, что следующее определение является примером. Поскольку вы рисуете куб, который имеет 6 граней, вы должны определить 6 нормальных векторов, но направление векторов зависит от координат вашей вершины, которых я не знаю.

normals = [
    ( 0,  0, -1),  # surface 0
    (-1,  0,  0),  # surface 1
    ( 0,  1,  1),  # surface 2
    ( 1,  0,  0),  # surface 3
    ( 0,  1,  0),  # surface 4
    ( 0, -1,  0)   # surface 5
]

И установите правильный вектор нормали при отрисовке объекта:

def Cube():
    glBegin(GL_QUADS)
    for i_surface, surface in enumerate(surfaces):
        x = 0

        glNormal3fv(normals[i_surface]) # set the normal vector the vertices of the surface

        for vertex in surface:
            x+=1
            glColor3fv(colors[x])
            glVertex3fv(verticies[vertex])
    glEnd()

    glColor3fv(colors[0])
    glBegin(GL_LINES)
    for edge in edges:
        for vertex in edge:
            glVertex3fv(verticies[vertex])
    glEnd()

Включите тест глубины (glEnable(GL_DEPTH_TEST)), чтобы получить следующую анимацию:

Полный пример кода:

import pygame
from pygame.locals import *

from OpenGL.GL import *
from OpenGL.GLU import *

verticies = (
    ( 1, -1, -1), # 0
    ( 1,  1, -1), # 1
    (-1,  1, -1), # 2
    (-1, -1, -1), # 3
    ( 1, -1,  1), # 4
    ( 1,  1,  1), # 5
    (-1, -1,  1), # 6
    (-1,  1,  1), # 7
    )

surfaces = (
    (0,1,2,3),
    (3,2,7,6),
    (6,7,5,4),
    (4,5,1,0),
    (1,5,7,2),
    (4,0,3,6),
    )

normals = [
    ( 0,  0, -1),  # surface 0
    (-1,  0,  0),  # surface 1
    ( 0,  0,  1),  # surface 2
    ( 1,  0,  0),  # surface 3
    ( 0,  1,  0),  # surface 4
    ( 0, -1,  0)   # surface 5
]

colors = (
    (1,1,1),
    (0,1,0),
    (0,0,1),
    (0,1,0),
    (0,0,1),
    (1,0,1),
    (0,1,0),
    (1,0,1),
    (0,1,0),
    (0,0,1),
    )

edges = (
    (0,1),
    (0,3),
    (0,4),
    (2,1),
    (2,3),
    (2,7),
    (6,3),
    (6,4),
    (6,7),
    (5,1),
    (5,4),
    (5,7),
    )


def Cube():
    glBegin(GL_QUADS)
    for i_surface, surface in enumerate(surfaces):
        x = 0
        glNormal3fv(normals[i_surface])
        for vertex in surface:
            x+=1
            glColor3fv(colors[x])
            glVertex3fv(verticies[vertex])
    glEnd()

    glColor3fv(colors[0])
    glBegin(GL_LINES)
    for edge in edges:
        for vertex in edge:
            glVertex3fv(verticies[vertex])
    glEnd()


def main():
    global surfaces

    pygame.init()
    display = (800, 600)
    pygame.display.set_mode(display, DOUBLEBUF|OPENGL)
    clock = pygame.time.Clock()

    glMatrixMode(GL_PROJECTION)
    gluPerspective(45, (display[0]/display[1]), 0.1, 50.0)

    glMatrixMode(GL_MODELVIEW)
    glTranslatef(0, 0, -5)

    #glLight(GL_LIGHT0, GL_POSITION,  (0, 0, 1, 0)) # directional light from the front
    glLight(GL_LIGHT0, GL_POSITION,  (5, 5, 5, 1)) # point light from the left, top, front
    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT, (0, 0, 0, 1))
    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, (1, 1, 1, 1))

    glEnable(GL_DEPTH_TEST) 

    while True:
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                pygame.quit()
                quit()      

        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT)

        glEnable(GL_LIGHTING)
        glEnable(GL_LIGHT0)
        glEnable(GL_COLOR_MATERIAL)
        glColorMaterial(GL_FRONT_AND_BACK, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE )

        glRotatef(1, 3, 1, 1)
        Cube()

        glDisable(GL_LIGHT0)
        glDisable(GL_LIGHTING)
        glDisable(GL_COLOR_MATERIAL)

        pygame.display.flip()
        clock.tick(60)

main()
person Rabbid76    schedule 09.06.2019
comment
У меня есть еще один вопрос. Есть ли способ установить интенсивность света? пример для указания дневного и ночного освещения. я хочу менять интенсивность в течение программы. - person underfloor; 09.06.2019
comment
@guilhermerodrigues Вы должны динамически изменять цвет света (glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, (1, 1, 1, 1))). например glLightfv (GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, (0.5, 0.5, 0.5, 1)) `светится с половинной интенсивностью. - person Rabbid76; 09.06.2019
comment
у меня вопрос. как построить векторы нормалей для сложного файла .obj - person Bramanta; 25.08.2020
comment
@Bramanta, если у вас есть вопрос, тогда, пожалуйста, задайте новый публичный вопрос - person Rabbid76; 25.08.2020