Compare commits

...

7 Commits
v0.4 ... master

10 changed files with 193 additions and 18 deletions

View File

@ -80,6 +80,8 @@ class RBO
RBO(int w, int h, GLuint component = GL_DEPTH_COMPONENT); // Создает буфер рендера с заданными параметрами размеров и используемых компонент RBO(int w, int h, GLuint component = GL_DEPTH_COMPONENT); // Создает буфер рендера с заданными параметрами размеров и используемых компонент
~RBO(); // Уничтожение буфера ~RBO(); // Уничтожение буфера
void reallocate(int w, int h, GLuint component = GL_DEPTH_COMPONENT); // Изменяет размеры буфера рендера
GLuint getHandler(); // Возвращает дескриптор буфера рендера GLuint getHandler(); // Возвращает дескриптор буфера рендера
protected: protected:
GLuint handler; // Дескриптор GLuint handler; // Дескриптор

View File

@ -13,6 +13,7 @@ struct LightData
{ {
alignas(16) glm::vec3 position; // Позиция alignas(16) glm::vec3 position; // Позиция
alignas(16) glm::vec3 color; // Цвет alignas(16) glm::vec3 color; // Цвет
alignas(16) glm::vec3 attenuation; // Радиус действия источника, линейный и квадратичный коэф. угасания
}; };
// Источник света // Источник света
@ -28,6 +29,9 @@ class Light : public Node
const glm::vec3& c_color() const; // Константный доступ к цвету const glm::vec3& c_color() const; // Константный доступ к цвету
glm::vec3& e_color(); // Неконстантная ссылка для изменений цвета glm::vec3& e_color(); // Неконстантная ссылка для изменений цвета
const float& c_radius() const; // Константный доступ к радиусу
float& e_radius(); // Неконстантная ссылка для изменений радиуса
static void render(ShaderProgram &shaderProgram, UBO &material_buffer); // Рисование отладочных лампочек static void render(ShaderProgram &shaderProgram, UBO &material_buffer); // Рисование отладочных лампочек
private: private:
Light(); // Конструктор без параметров Light(); // Конструктор без параметров
@ -36,6 +40,7 @@ class Light : public Node
virtual ~Light(); virtual ~Light();
glm::vec3 color; // Цвет glm::vec3 color; // Цвет
float radius; // Радиус действия источника
int index; // Индекс в массиве отправки (может не совпадать с lights) для дефрагментированного доступа int index; // Индекс в массиве отправки (может не совпадать с lights) для дефрагментированного доступа
static Light& findByIndex(GLuint index); // Возвращает ссылку на источник с нужным индексом static Light& findByIndex(GLuint index); // Возвращает ссылку на источник с нужным индексом

View File

@ -11,6 +11,8 @@
#include <vector> #include <vector>
class Model genShpere(float radius, int sectorsCount, class Node* parent = NULL); // Генерирует сферу заданного радиуса с определенным количеством сегментов
// Класс узла сцены // Класс узла сцены
class Node class Node
{ {

View File

@ -23,6 +23,8 @@ class Texture
Texture& operator=(const Texture& other); // Оператор присваивания Texture& operator=(const Texture& other); // Оператор присваивания
void reallocate(GLuint width, GLuint height, GLuint texType = TEX_DIFFUSE, GLint internalformat = GL_RGBA, GLint format = GL_RGBA, GLenum dataType = GL_FLOAT); // Пересоздает текстуру для имеющегося дескриптора
void use(); // Привязка текстуры void use(); // Привязка текстуры
static void disable(GLuint type); // Отвязка текстуры по типу static void disable(GLuint type); // Отвязка текстуры по типу
GLuint getType(); // Возвращает тип текстуры GLuint getType(); // Возвращает тип текстуры

View File

@ -13,6 +13,7 @@ struct LightData
{ {
vec3 position; vec3 position;
vec3 color; vec3 color;
vec3 attenuation;
}; };
layout(std140, binding = 2) uniform Light layout(std140, binding = 2) uniform Light
@ -44,6 +45,8 @@ void main()
float diffuse; // Диффузная составляющая float diffuse; // Диффузная составляющая
vec3 H; // Вектор половины пути vec3 H; // Вектор половины пути
float specular; // Зеркальная составляющая float specular; // Зеркальная составляющая
float L_distance; // Расстояние от поверхности до источника
float attenuation; // Коэф. угасания
// Фоновая освещенность // Фоновая освещенность
color = vec4(ka, 1); color = vec4(ka, 1);
@ -55,18 +58,28 @@ void main()
// Данные об источнике относительно фрагмента // Данные об источнике относительно фрагмента
L_vertex = light_f.data[i].position - fragPos; L_vertex = light_f.data[i].position - fragPos;
// Нормирование вектора // Расстояние от поверхности до источника
L_vertex = normalize(L_vertex); L_distance = length(L_vertex);
// Диффузная составляющая // Проверка на дистанцию
diffuse = max(dot(L_vertex, N), 0.0); // скалярное произведение с отсеканием значений < 0 if (L_distance < light_f.data[i].attenuation.r)
{
// Нормирование вектора
L_vertex = normalize(L_vertex);
// Вектор половины пути // Диффузная составляющая
H = normalize(L_vertex + Cam_vertex); diffuse = max(dot(L_vertex, N), 0.0); // скалярное произведение с отсеканием значений < 0
// Зеркальная составляющая
specular = pow(max(dot(H, N), 0.0), p*4); // скалярное произведение с отсеканием значений < 0 в степени p
color += vec4(light_f.data[i].color*kd*diffuse, 1) // Вектор половины пути
+ vec4(light_f.data[i].color*ks*specular, 1); H = normalize(L_vertex + Cam_vertex);
// Зеркальная составляющая
specular = pow(max(dot(H, N), 0.0), p*4); // скалярное произведение с отсеканием значений < 0 в степени p
// Угасание с учетом расстояния
attenuation = 1 / (1 + light_f.data[i].attenuation[1] * L_distance + light_f.data[i].attenuation[2] * L_distance * L_distance);
color += vec4(light_f.data[i].color*kd*diffuse * attenuation, 1)
+ vec4(light_f.data[i].color*ks*specular * attenuation, 1);
}
} }
} }

View File

@ -189,6 +189,13 @@ RBO::~RBO()
glDeleteRenderbuffers(1, &handler); glDeleteRenderbuffers(1, &handler);
} }
// Изменяет размеры буфера рендера
void RBO::reallocate(int w, int h, GLuint component)
{
glBindRenderbuffer(GL_RENDERBUFFER, handler); // Привязка элементного буфера
glRenderbufferStorage(GL_RENDERBUFFER, GL_DEPTH_COMPONENT, w, h);
}
// Возвращает дескриптор буфера рендера // Возвращает дескриптор буфера рендера
GLuint RBO::getHandler() GLuint RBO::getHandler()
{ {

View File

@ -97,6 +97,13 @@ void Light::toData()
data[index].position = glm::vec3(result_transform[3]); // Позиция из матрицы трансформации data[index].position = glm::vec3(result_transform[3]); // Позиция из матрицы трансформации
data[index].color = color; // Цвет data[index].color = color; // Цвет
// Если радиус изменился
if (data[index].attenuation.r != radius)
{
data[index].attenuation.r = radius; // Радиус действия источника
data[index].attenuation[1] = 4.5/radius; // Линейный коэф. угасания
data[index].attenuation[2] = 4 * data[index].attenuation[1] * data[index].attenuation[1]; // Квадратичный коэф. угасания
}
} }
// Возвращает ссылку на новый источник света // Возвращает ссылку на новый источник света
@ -143,7 +150,7 @@ Light& Light::findByIndex(GLuint index)
} }
// Конструктор без параметров // Конструктор без параметров
Light::Light() : Node(), index(-1), uploadReq(false), color(1.0f) Light::Light() : Node(), index(-1), uploadReq(false), color(1.0f), radius(10.0f)
{ {
} }
@ -157,6 +164,7 @@ Light& Light::operator=(const Light& other)
index = other.index; // Переносим индекс index = other.index; // Переносим индекс
uploadReq = other.uploadReq; // Необходимость загрузки uploadReq = other.uploadReq; // Необходимость загрузки
color = other.color; color = other.color;
radius = other.radius;
Node::operator=(other); Node::operator=(other);
} }
@ -173,16 +181,37 @@ void Light::render(ShaderProgram &shaderProgram, UBO &material_buffer)
{ {
// Загрузка модели лампочки при первом вызове функции // Загрузка модели лампочки при первом вызове функции
static Scene bulb = loadOBJtoScene("../resources/models/bulb.obj", "../resources/models/", "../resources/textures/"); static Scene bulb = loadOBJtoScene("../resources/models/bulb.obj", "../resources/models/", "../resources/textures/");
static Model sphere = genShpere(1, 16, &bulb.root);
// Цикл по источникам света // Цикл по источникам света
for (int i = 0; i < count; i++) for (int i = 0; i < count; i++)
{ {
// Сдвиг на позицию источника // Сдвиг на позицию источника
bulb.root.e_position() = data[i].position; bulb.root.e_position() = data[i].position;
sphere.e_scale() = glm::vec3(data[i].attenuation.r); // Масштабирование сферы
// Задание цвета // Задание цвета
bulb.models.begin()->material.ka = data[i].color; bulb.models.begin()->material.ka = sphere.material.ka = data[i].color;
// Вызов отрисовки // Вызов отрисовки
bulb.render(shaderProgram, material_buffer); bulb.render(shaderProgram, material_buffer);
// Рисование сферы покрытия источника в режиме линий
glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);
sphere.render(shaderProgram, material_buffer);
glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_FILL);
} }
} }
// Константный доступ к радиусу
const float& Light::c_radius() const
{
return radius;
}
// Неконстантная ссылка для изменений радиуса
float& Light::e_radius()
{
uploadReq = true;
return radius;
}

View File

@ -402,3 +402,77 @@ void Model::set_texture(Texture& texture)
break; break;
}; };
} }
// Генерирует сферу заданного радиуса с определенным количеством сегментов
Model genShpere(float radius, int sectorsCount, Node* parent)
{
Model result(parent);
std::vector<glm::vec3> vertices;
std::vector<glm::vec3> normals;
std::vector<GLuint> indices;
float x, y, z, xy; // Позиция вершины
float nx, ny, nz, lengthInv = 1.0f / radius; // Нормаль вершины
float PI = 3.14159265;
float sectorStep = PI / sectorsCount; // Шаг сектора
float longAngle, latAngle; // Углы
for(int i = 0; i <= sectorsCount; ++i)
{
latAngle = PI / 2 - i * sectorStep; // Начиная с pi/2 до -pi/2
xy = radius * cos(latAngle); // r * cos(lat)
z = radius * sin(latAngle); // r * sin(lat)
// добавляем (sectorCount+1) вершин на сегмент
// Последняя и первая вершины имеют одинаковые нормали и координаты
for(int j = 0; j <= sectorsCount; ++j)
{
longAngle = j * 2 * sectorStep; // Начиная с 0 до 2*pi
// Положение вершины (x, y, z)
x = xy * cos(longAngle); // r * cos(lat) * cos(long)
y = xy * sin(longAngle); // r * cos(lat) * sin(long)
vertices.push_back({x, y, z});
// Нормали (nx, ny, nz)
nx = x * lengthInv;
ny = y * lengthInv;
nz = z * lengthInv;
normals.push_back({nx, ny, nz});
}
}
int k1, k2;
for(int i = 0; i < sectorsCount; ++i)
{
k1 = i * (sectorsCount + 1); // начало текущего сегмента
k2 = k1 + sectorsCount + 1; // начало следующего сегмента
for(int j = 0; j < sectorsCount; ++j, ++k1, ++k2)
{
// 2 треугольника на один сегмент
// k1, k2, k1+1
if(i != 0)
{
indices.push_back(k1);
indices.push_back(k2);
indices.push_back(k1 + 1);
}
// k1+1, k2, k2+1
if(i != (sectorsCount-1))
{
indices.push_back(k1 + 1);
indices.push_back(k2);
indices.push_back(k2 + 1);
}
}
}
// Загрузка в модель
result.load_verteces(&vertices[0], vertices.size());
result.load_normals(&normals[0], normals.size());
result.load_indices(&indices[0], indices.size());
return result;
}

View File

@ -115,6 +115,13 @@ Texture::~Texture()
} }
} }
// Пересоздает текстуру для имеющегося дескриптора
void Texture::reallocate(GLuint width, GLuint height, GLuint texType, GLint internalformat, GLint format, GLenum dataType)
{
use();
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, internalformat, width, height, 0, format, dataType, NULL);
}
// Привязка текстуры // Привязка текстуры
void Texture::use() void Texture::use()
{ {

View File

@ -9,14 +9,42 @@
#include "Shader.h" #include "Shader.h"
#include "Lights.h" #include "Lights.h"
#define WINDOW_WIDTH 800
#define WINDOW_HEIGHT 600
#define WINDOW_CAPTION "OPENGL notes on rekovalev.site" #define WINDOW_CAPTION "OPENGL notes on rekovalev.site"
// Указатели на текстуры для изменения размеров окна
Texture* pgPosition = NULL;
Texture* pgNormal = NULL;
Texture* pgDiffuseP = NULL;
Texture* pgAmbientSpecular = NULL;
RBO* pgrbo = NULL;
// Размеры окна
int WINDOW_WIDTH = 800;
int WINDOW_HEIGHT = 600;
// Функция-callback для изменения размеров буфера кадра в случае изменения размеров поверхности окна // Функция-callback для изменения размеров буфера кадра в случае изменения размеров поверхности окна
void framebuffer_size_callback(GLFWwindow* window, int width, int height) void framebuffer_size_callback(GLFWwindow* window, int width, int height)
{ {
glViewport(0, 0, width, height); glViewport(0, 0, width, height);
// Изменение размеров текстур для G-буфера
if (pgPosition)
pgPosition->reallocate(width, height, 0, GL_RGB32F, GL_RGB);
if (pgNormal)
pgNormal->reallocate(width, height, 1, GL_RGB16F, GL_RGB);
if (pgDiffuseP)
pgDiffuseP->reallocate(width, height, 2, GL_RGBA16F);
if (pgAmbientSpecular)
pgAmbientSpecular->reallocate(width, height, 3);
// И буфера глубины
if (pgrbo)
pgrbo->reallocate(width, height);
// Запомним новые размеры окна
WINDOW_WIDTH = width;
WINDOW_HEIGHT = height;
// Изменим параметры перспективной матрицы проекции для камеры
Camera::current().setPerspective(CAMERA_FOVy, (float)width/height);
} }
bool firstMouse = true; bool firstMouse = true;
@ -94,7 +122,6 @@ int main(void)
const char* textures_base_shader_names[] = {"tex_diffuse", "tex_ambient", "tex_specular"}; const char* textures_base_shader_names[] = {"tex_diffuse", "tex_ambient", "tex_specular"};
gShader.bindTextures(textures_base_shader_names, sizeof(textures_base_shader_names)/sizeof(const char*)); gShader.bindTextures(textures_base_shader_names, sizeof(textures_base_shader_names)/sizeof(const char*));
// Загрузка сцены из obj файла // Загрузка сцены из obj файла
Scene scene = loadOBJtoScene("../resources/models/blob.obj", "../resources/models/", "../resources/textures/"); Scene scene = loadOBJtoScene("../resources/models/blob.obj", "../resources/models/", "../resources/textures/");
scene.root.e_scale() = glm::vec3(0.01); scene.root.e_scale() = glm::vec3(0.01);
@ -124,7 +151,7 @@ int main(void)
GLuint attachments[] = { GL_COLOR_ATTACHMENT0, GL_COLOR_ATTACHMENT1, GL_COLOR_ATTACHMENT2, GL_COLOR_ATTACHMENT3 }; GLuint attachments[] = { GL_COLOR_ATTACHMENT0, GL_COLOR_ATTACHMENT1, GL_COLOR_ATTACHMENT2, GL_COLOR_ATTACHMENT3 };
FBO gbuffer(attachments, sizeof(attachments) / sizeof(GLuint)); FBO gbuffer(attachments, sizeof(attachments) / sizeof(GLuint));
// Создадим текстуры для буфера кадра // Создадим текстуры для буфера кадра
Texture gPosition(WINDOW_WIDTH, WINDOW_HEIGHT, GL_COLOR_ATTACHMENT0, 0, GL_RGB16F, GL_RGB); // Позиция вершины Texture gPosition(WINDOW_WIDTH, WINDOW_HEIGHT, GL_COLOR_ATTACHMENT0, 0, GL_RGB32F, GL_RGB); // Позиция вершины
Texture gNormal(WINDOW_WIDTH, WINDOW_HEIGHT, GL_COLOR_ATTACHMENT1, 1, GL_RGB16F, GL_RGB); // Нормали Texture gNormal(WINDOW_WIDTH, WINDOW_HEIGHT, GL_COLOR_ATTACHMENT1, 1, GL_RGB16F, GL_RGB); // Нормали
Texture gDiffuseP(WINDOW_WIDTH, WINDOW_HEIGHT, GL_COLOR_ATTACHMENT2, 2, GL_RGBA16F); // Диффузная составляющая и коэф. глянцевости Texture gDiffuseP(WINDOW_WIDTH, WINDOW_HEIGHT, GL_COLOR_ATTACHMENT2, 2, GL_RGBA16F); // Диффузная составляющая и коэф. глянцевости
Texture gAmbientSpecular(WINDOW_WIDTH, WINDOW_HEIGHT, GL_COLOR_ATTACHMENT3, 3); // Фоновая составляющая и один канал зеркальной Texture gAmbientSpecular(WINDOW_WIDTH, WINDOW_HEIGHT, GL_COLOR_ATTACHMENT3, 3); // Фоновая составляющая и один канал зеркальной
@ -134,6 +161,13 @@ int main(void)
// Активируем базовый буфер кадра // Активируем базовый буфер кадра
FBO::useDefault(); FBO::useDefault();
// Сохраним указатели на текстуры для изменения размеров окна
pgPosition = &gPosition;
pgNormal = &gNormal;
pgDiffuseP = &gDiffuseP;
pgAmbientSpecular = &gAmbientSpecular;
pgrbo = &grbo;
// Шейдер для расчета освещенности // Шейдер для расчета освещенности
ShaderProgram lightShader; ShaderProgram lightShader;
// Загрузка и компиляция шейдеров // Загрузка и компиляция шейдеров