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@@ -6,9 +6,9 @@
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在现实世界里，每个物体会对光产生不同的反应。比如说，钢看起来通常会比陶瓷花瓶更闪闪发光，木头箱子也不会像钢制箱子那样对光产生很强的反射。每个物体对镜面高光也有不同的反应。有些物体反射光的时候不会有太多的散射(Scatter)，因而产生一个较小的高光点，而有些物体则会散射很多，产生一个有着更大半径的高光点。如果我们想要在OpenGL中模拟多种类型的物体，我们必须为每个物体分别定义一个<def>材质</def>(Material)属性。 在现实世界里，每个物体会对光产生不同的反应。比如，钢制物体看起来通常会比陶土花瓶更闪闪发光，一个木头箱子也不会与一个钢制箱子反射同样程度的光。有些物体反射光的时候不会有太多的散射(Scatter)，因而产生较小的高光点，而有些物体则会散射很多，产生一个有着更大半径的高光点。如果我们想要在OpenGL中模拟多种类型的物体，我们必须针对每种表面定义不同的<def>材质</def>(Material)属性。
在上一节中，我们指定了一个物体和光的颜色，以及结合环境光和镜面强度分量，来定义物体的视觉输出。当描述一个物体的时候，我们可以用这三个分量来定义一个材质颜色(Material Color)：环境光照(Ambient Lighting)、漫反射光照(Diffuse Lighting)和镜面光照(Specular Lighting)。通过为每个分量指定一个颜色，我们就能够对物体的颜色输出有着精细的控制了。现在，我们再添加反光度(Shininess)这个分量到上述的三个颜色中，这就有我们需要的所有材质属性了： 在上一节中，我们定义了一个物体和光的颜色，并结合环境光与镜面强度分量，来决定物体的视觉输出。当描述一个表面时，我们可以分别为三个光照分量定义一个材质颜色(Material Color)：环境光照(Ambient Lighting)、漫反射光照(Diffuse Lighting)和镜面光照(Specular Lighting)。通过为每个分量指定一个颜色，我们就能够对表面的颜色输出有细粒度的控制了。现在，我们再添加一个反光度(Shininess)分量，结合上述的三个颜色，我们就有了全部所需的材质属性了：
```c++ ```c++
@@ -23,19 +23,19 @@ struct Material {
uniform Material material; uniform Material material;
``` ```
在片段着色器中，我们创建一个结构体(Struct)来储存物体的材质属性。我们也可以把它们储存为独立的uniform值，但是作为一个结构体来储存会更有条理一些。我们首先定义结构体的布局(Layout)，然后使用刚创建的结构体为类型，简单地声明一个uniform变量。 在片段着色器中，我们创建一个结构体(Struct)来储存物体的材质属性。我们也可以把它们储存为独立的uniform值，但是作为一个结构体来储存会更有条理一些。我们首先定义结构体的布局(Layout)，然后简单地以刚创建的结构体作为类型声明一个uniform变量。
你可以看到，我们为每个冯氏光照模型的分量都定义一个颜色向量。<var>ambient</var>材质向量定义了在环境光照下这个物体反射得是什么颜色，通常这是和物体颜色相同的颜色。<var>diffuse</var>材质向量定义了在漫反射光照下物体的颜色。（和环境光照一样）漫反射颜色也要设置为我们需要的物体颜色。<var>specular</var>材质向量设置的是镜面光照对物体的颜色影响（或者甚至可能反射一个物体特定的镜面高光颜色）。最后，<var>shininess</var>影响镜面高光的散射/半径。 如你所见，我们为冯氏光照模型的每个分量都定义一个颜色向量。<var>ambient</var>材质向量定义了在环境光照下这个表面反射的是什么颜色，通常与表面的颜色相同。<var>diffuse</var>材质向量定义了在漫反射光照下表面的颜色。漫反射颜色（和环境光照一样）也被设置为我们期望的物体颜色。<var>specular</var>材质向量设置的是表面上镜面高光的颜色（或者甚至可能反映一个特定表面的颜色）。最后，<var>shininess</var>影响镜面高光的散射/半径。
这四个元素定义了一个物体的材质，通过它们我们能够模拟很多现实世界中的材质。[devernay.free.fr](http://devernay.free.fr/cours/opengl/materials.html)上的一个表格展示了几种材质属性，它们模拟了现实世界中的真实材质。下面的图片展示了几种现实世界的材质对我们的立方体的影响： 有这4个元素定义一个物体的材质，我们能够模拟很多现实世界中的材质。[devernay.free.fr](http://devernay.free.fr/cours/opengl/materials.html)中的一个表格展示了一系列材质属性，它们模拟了现实世界中的真实材质。下图展示了几组现实世界的材质参数值对我们的立方体的影响：
![](../img/02/03/materials_real_world.png) ![](../img/02/03/materials_real_world.png)
可以看到，通过正确地指定一个物体的材质属性，我们对这个物体的感知也就不同了。效果非常明显，但是要想获得更真实的效果，我们最终需要更加复杂的形状，而不单单是一个立方体。在[后面的教程](../03 Model Loading/01 Assimp.md)中，我们会讨论更复杂的形状。 可以看到，通过正确地指定一个物体的材质属性，我们对这个物体的感知也就不同了。效果非常明显，但是要想获得更真实的效果，我们需要以更复杂的形状替换这个立方体。在[模型加载](../03 Model Loading/01 Assimp.md)章节中，我们会讨论更复杂的形状。
为一个物体赋予一款合适的材质是非常困难的，这需要大量实验和丰富的经验，所以由于不合适的材质而毁了物体的视觉质量是件经常发生的事。 搞清楚一个物体正确的材质设定是个困难的工程，这主要需要实验和丰富的经验。用了不合适的材质而毁了物体的视觉质量是件经常发生的事。
让我们在着色器中实现这样的一个材质系统。 让我们试着在着色器中实现这样的一个材质系统。
# 设置材质 # 设置材质
@@ -167,4 +167,4 @@ lightingShader.setVec3("light.diffuse", diffuseColor);
## 练习 ## 练习
- 你能像教程一开始那样，定义相应的材质来模拟现实世界的物体吗？注意[材质表格](http://devernay.free.fr/cours/opengl/materials.html)中的环境光值可能与漫反射值不一样，它们没有考虑光照的强度。要想纠正这一问题，你需要将所有的光照强度都设置为`vec3(1.0)`，这样才能得到正确的输出：[参考解答](https://learnopengl.com/code_viewer_gh.php?code=src/2.lighting/3.2.materials_exercise1/materials_exercise1.cpp)，我做的是青色塑料(Cyan Plastic)的箱子。 - 你能像教程一开始那样，定义相应的材质来模拟现实世界的物体吗？注意[材质表格](http://devernay.free.fr/cours/opengl/materials.html)中的环境光值可能与漫反射值不一样，它们没有考虑光照的强度。要想纠正这一问题，你需要将所有的光照强度都设置为`vec3(1.0)`，这样才能得到正确的输出：[参考解答](https://learnopengl.com/code_viewer_gh.php?code=src/2.lighting/3.2.materials_exercise1/materials_exercise1.cpp)，我做的是青色塑料(Cyan Plastic)的箱子。