Определение угла и рисование части отладочной сферы

include/Lights.h

@@ -13,13 +13,15 @@
 class Bulb
 {
     public:
-        Bulb(const glm::vec3 &pos = glm::vec3(0.0f, 0.0f, 0.0f), const glm::vec3 &color = glm::vec3(0.0f, 0.0f, 0.0f), float radius = 10.0f); // Конструктор с координатами, цветом и радиусом
+        Bulb(const glm::vec3 &pos = glm::vec3(0.0f, 0.0f, 0.0f), const glm::vec3 &color = glm::vec3(0.0f, 0.0f, 0.0f), float radius = 10.0f, float angle = 180, const glm::vec3 &direction = glm::vec3(0,0,1)); // Конструктор с координатами, цветом, радиусом и направлением
         
         void render(ShaderProgram &shaderProgram, UBO &material_buffer); // Отрисовка отладочной лампы и сферы
         
         alignas(16) glm::vec3 position; // Позиция
         alignas(16) glm::vec3 color; // Цвет 
         void setRadius(float radius); // Задание радиуса и расчет коэф. угасания   
+        float angle; // Угол освещенности
+        alignas(16) glm::vec3 direction; // Направление для прожектора
     private:
         float radius; // Радиус действия источника
         glm::vec2 K; // линейный и квадратичный компоненты затухания 

shaders/bulb.frag

@@ -8,9 +8,18 @@ layout(std140, binding = 1) uniform Material
     float p;
 };
 
+in vec3 pos_local;
+
 out vec4 color;
 
+uniform float angle;
+uniform vec3 direction;
+
 void main()
 {   
-    color = vec4(ka, 1);
+    float cosA = dot(normalize(pos_local), normalize(direction));
+    if (degrees(acos(cosA)) <= angle)
+        color = vec4(ka, 1);
+    else
+        discard;
 }

shaders/bulb.vert

@@ -11,7 +11,10 @@ layout(std140, binding = 0) uniform Camera
 
 uniform mat4 model;
 
+out vec3 pos_local;
+
 void main() 
 { 
+    pos_local = pos;
     gl_Position = camera.projection * camera.view * model * vec4(pos, 1.0);
 } 

shaders/lighting.frag

@@ -13,6 +13,8 @@ struct LightData
 {
     vec3 position;
     vec3 color;
+    float angle;
+    vec3 direction;
     float radius;
     vec2 K;
 };
@@ -50,6 +52,7 @@ void main()
     vec3 H; // Вектор половины пути
     float specular; // Зеркальная составляющая
     float attenuation; // Угасание с учетом расстояния
+    float acosA; // Косинус между вектором от поверхности к источнику и обратным направлением источника
 
     
     // Фоновая освещенность
@@ -69,20 +72,25 @@ void main()
         {
             // Нормирование вектора
             L_vertex = normalize(L_vertex);
+            // арккосинус между вектором от поверхности к источнику и обратным направлением источника
+            acosA = degrees(acos(dot(-L_vertex, normalize(light_f.data[i].direction))));
+            // Если угол меньше угла источника или угол источника минимален, то считаем освещенность
+            if(acosA <= light_f.data[i].angle) 
+            {
+                // Диффузная составляющая
+                diffuse = max(dot(L_vertex, N), 0.0); // скалярное произведение с отсеканием значений < 0
+                
+                // Вектор половины пути
+                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
 
-            // Диффузная составляющая
+                // Угасание с учетом расстояния
-            diffuse = max(dot(L_vertex, N), 0.0); // скалярное произведение с отсеканием значений < 0
+                attenuation = 1 / (1 + light_f.data[i].K[0] * L_distance + light_f.data[i].K[1] * L_distance * L_distance);
-            
-            // Вектор половины пути
-            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
+                color += vec4(light_f.data[i].color*kd*diffuse  * attenuation, 1) 
-            attenuation = 1 / (1 + light_f.data[i].K[0] * L_distance + light_f.data[i].K[1] * L_distance * L_distance);
+                       + vec4(light_f.data[i].color*ks*specular * attenuation, 1);
-
+            }
-            color += vec4(light_f.data[i].color*kd*diffuse  * attenuation, 1) 
-                   + vec4(light_f.data[i].color*ks*specular * attenuation, 1);
         }
     }
 } 

src/Lights.cpp

@@ -6,7 +6,7 @@ void genShpere(Model& model, float radius, int sectorsCount); // Model.cpp
 GrouptedModel Bulb::bulb_model;
 
 // Конструктор с координатами, цветом и радиусом
-Bulb::Bulb(const glm::vec3 &pos, const glm::vec3 &c, float r)
+Bulb::Bulb(const glm::vec3 &pos, const glm::vec3 &c, float r, float a, const glm::vec3 &dir)
 {
     // Если отладочная модель не загружена - загрузим
     if (!bulb_model.parts.size())
@@ -25,21 +25,37 @@ Bulb::Bulb(const glm::vec3 &pos, const glm::vec3 &c, float r)
     radius = r;
     K[0] = 4.5/radius;
     K[1] = 4 * K[0] * K[0];
+    angle = a;
+    direction = dir;
 }
 
 // Отрисовка отладочной лампы и сферы
 void Bulb::render(ShaderProgram &shaderProgram, UBO &material_buffer)
 {
+    // Расположение uniform-переменных
+    GLuint model_uniform = shaderProgram.getUniformLoc("model");
+    GLuint angle_uniform = shaderProgram.getUniformLoc("angle");
+    GLuint direction_uniform = shaderProgram.getUniformLoc("direction");
+    
+    // Загрузим направление
+    glUniform3fv(direction_uniform, 1, &direction[0]);
+
     // Зададим параметры материала сфере действия
     bulb_model.parts[0].material.ka = color;
     bulb_model.parts[0].position = position;
     bulb_model.parts[0].scale = {radius, radius, radius};
     
+    // Угол для сферы (рисуем направленный конус)
+    glUniform1f(angle_uniform, angle); 
+
     // Рисование сферы покрытия источника в режиме линий
     glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);
     bulb_model.parts[0].render(shaderProgram, material_buffer);
     glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_FILL);
     
+    // Угол для лампочки = 180 (рисуем целую модель)
+    glUniform1f(angle_uniform, 180); // Зададим параметры материала сфере действия
+    
     // Зададим цвет для колбы (первая в составе модели)
     bulb_model.parts[1].material.ka = color;
 

src/main.cpp

@@ -121,7 +121,8 @@ int main(void)
     GLint lights_count = 0;
 
     lights[lights_count].position = {0.3f, 0.1f, 0.5f}; // позиция
-    lights[lights_count++].color = {1.0f, 0.0f, 0.0f}; // цвет
+    lights[lights_count].color = {1.0f, 0.0f, 0.0f}; // цвет
+    lights[lights_count++].angle = 35;
     lights[lights_count].position = {-0.3f, -0.1f, 0.5f}; // позиция
     lights[lights_count++].color = {0.0f, 0.0f, 1.0f}; // цвет