From ac1d6be8c4a7c9cefb732bf4aa13997140b41dd0 Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: "re.kovalev" <re.kovalev@gmail.com>
Date: Tue, 20 Dec 2022 16:02:31 +0300
Subject: [PATCH] =?UTF-8?q?=D0=9F=D0=B0=D1=80=D0=B0=D0=BB=D0=BB=D0=B5?=
 =?UTF-8?q?=D0=BB=D1=8C=D0=BD=D1=8B=D0=B9=20=D0=B8=D1=81=D1=82=D0=BE=D1=87?=
 =?UTF-8?q?=D0=BD=D0=B8=D0=BA?=
MIME-Version: 1.0
Content-Type: text/plain; charset=UTF-8
Content-Transfer-Encoding: 8bit

---
 include/Lights.h      | 23 ++++++++++++++++++
 shaders/lighting.frag | 23 ++++++++++++++++++
 src/Lights.cpp        | 54 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
 src/main.cpp          |  3 +++
 4 files changed, 103 insertions(+)

diff --git a/include/Lights.h b/include/Lights.h
index 04caa92..621e954 100644
--- a/include/Lights.h
+++ b/include/Lights.h
@@ -63,4 +63,27 @@ class Light : public Node
         static Light lights[MAX_LIGHTS]; // Массив источников-узлов сцены
 };
 
+// Класс направленного источника освещения
+class Sun
+{
+    public:
+        static Sun& get(); // Доступ к синглтону
+        static void upload(UBO& sun_data); // Загрузка данных об источнике в буфер
+        
+        const glm::vec3& c_direction() const; // Константный доступ к направлению лучей источника
+        glm::vec3& e_direction(); // Неконстантная ссылка для изменений направления лучей источника
+
+        const glm::vec3& c_color() const; // Константный доступ к цвету
+        glm::vec3& e_color(); // Неконстантная ссылка для изменений цвета
+
+    private:
+        Sun(const glm::vec3 &direction = glm::vec3(0.0f, -1.0f, 0.0f), const glm::vec3 &color = glm::vec3(0.4f, 0.4f, 0.4f));
+        
+        alignas(16) glm::vec3 direction; // Направление лучей источника
+        alignas(16) glm::vec3 color; // Цвет
+
+        static Sun instance; // Экземпляр синглтона
+        static bool uploadReq; // Необходимость загрузки в следствии изменений
+};
+
 #endif // LIGHTS_H
diff --git a/shaders/lighting.frag b/shaders/lighting.frag
index 56649af..3afaeab 100644
--- a/shaders/lighting.frag
+++ b/shaders/lighting.frag
@@ -23,6 +23,12 @@ layout(std140, binding = 2) uniform Light
     int count;
 } light_f;
 
+layout(std140, binding = 3) uniform Sun
+{
+    vec3 direction;
+    vec3 color;
+} sun;
+
 uniform sampler2D gPosition;
 uniform sampler2D gNormal;
 uniform sampler2D gDiffuseP;
@@ -54,6 +60,23 @@ void main()
     // Фоновая освещенность
     color = vec4(ka, 1);
 
+    // Расчет солнца, если его цвет не черный
+    if (length(sun.color) > 0)
+    {
+        // Данные об источнике относительно фрагмента
+        L_vertex = normalize(-sun.direction);
+        // 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
+        // Результирующий цвет с учетом солнца
+        color += vec4(sun.color*kd*diffuse,  1) 
+              +  vec4(sun.color*ks*specular, 1);
+    }
+
     // Цикл по источникам света
     int i;
     for (i = 0; i < light_f.count; i++)
diff --git a/src/Lights.cpp b/src/Lights.cpp
index 7e7aa2f..2a15b30 100644
--- a/src/Lights.cpp
+++ b/src/Lights.cpp
@@ -8,6 +8,9 @@ GLuint Light::count = 0; // количество используемых ист
 LightData Light::data[MAX_LIGHTS]; // Массив данных по источникам света
 Light Light::lights[MAX_LIGHTS]; // Массив источников-узлов сцены
 
+Sun Sun::instance; // Экземпляр синглтона
+bool Sun::uploadReq = true; // Необходимость загрузки в следствии изменений
+
 // возвращает размер буфера в байтах
 int Light::getUBOsize()
 {
@@ -245,3 +248,54 @@ float& Light::e_angle()
 
     return angle;
 }
+
+// Конструктор направленного источника с параметрами направления и цвета
+Sun::Sun(const glm::vec3 &dir, const glm::vec3 &c) : direction(dir), color(c)
+{
+    
+}
+
+// Доступ к синглтону
+Sun& Sun::get()
+{
+    return instance;
+}
+
+// Загрузка данных об источнике на шейдер
+void Sun::upload(UBO& sun_data)
+{
+    if (uploadReq)
+    {
+        sun_data.loadSub(&instance, sizeof(instance));
+
+        uploadReq = false;
+    }
+}
+
+// Константный доступ к направлению лучей источника
+const glm::vec3& Sun::c_direction() const
+{
+    return instance.direction;    
+}
+
+// Неконстантная ссылка для изменений направления лучей источника
+glm::vec3& Sun::e_direction()
+{
+    uploadReq = true;
+
+    return instance.direction;
+}
+
+// Константный доступ к цвету
+const glm::vec3& Sun::c_color() const
+{
+    return instance.color;
+}
+
+// Неконстантная ссылка для изменений цвета
+glm::vec3& Sun::e_color() 
+{
+    uploadReq = true;
+
+    return instance.color;
+}
diff --git a/src/main.cpp b/src/main.cpp
index 2579500..6d47cb3 100755
--- a/src/main.cpp
+++ b/src/main.cpp
@@ -145,6 +145,7 @@ int main(void)
     UBO cameraUB(sizeof(CameraData), 0);
     UBO material_data(sizeof(Material), 1);
     UBO light_data(Light::getUBOsize(), 2);
+    UBO sun_data(sizeof(Sun), 3);
 
     glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR); // Использование уменьшенных версий mipmap  
 
@@ -204,6 +205,8 @@ int main(void)
         cameraUB.loadSub(&Camera::current().getData(), sizeof(CameraData));
         // Загрузим информацию об источниках света
         Light::upload(light_data);
+        // Загружаем информацию о направленном источнике
+        Sun::upload(sun_data);
 
         // Активируем G-кадра
         gbuffer.use();