6-8.用HLSL定义聚光灯

6-8.用HLSL定义聚光灯

问题

你想定义一个聚光灯，它的行为很像点光源，但它照亮一个光锥，如6-10.

方案

在像素着色器，确定当前像素是否在照明锥中。可以求光的方向和锥方向间的点积。

运作

从上一节的代码开始。因为聚光灯比点光灯更专用，你将添加这些额外的XNA－HLSL变量到你的.fx文件：

float xLightStrength; // 光强度

float3 xConeDirection; // 光锥方向

float3 xConeAngle; // 光锥角

float3 xConeDecay; // 光锥衰减

第一个变量允许你增加/减少光的强度。这对其他类型的光也是有用的，并且当你的场景中有多个光源时也是必要的。接着，你可以调整聚光灯的光锥的中心方向，以及光锥的宽度。最后，你可以指定朝着光锥的边缘要减少多少光强度。

除此之外，您需要稍微扩展您的像素着色器。通常，你将做的和每像素点光源类似，但你将添加一个检查证实像素是否在光的光锥中：

SLPixelToFrame SLPixelShader(SLVertexToPixel PSIn) : COLOR0

{

SLPixelToFrame Output = (SLPixelToFrame)0;

float4 baseColor = float4(0,0,1,1);

float3 normal = normalize(PSIn.Normal);

float3 lightDirection = normalize(PSIn.LightDirection);

float coneDot = dot(lightDirection, normalize(xConeDirection));

float shading = 0;

if (coneDot > xConeAngle)

{

float coneAttenuation = pow(coneDot, xConeDecay);

shading = dot(normal, -lightDirection);

shading *= xLightStrength;

shading *= coneAttenuation;

}

Output.Color = baseColor*(shading+xAmbient);

return Output;

}

一旦你单位化法线和光方向，你应该发现当前像素是否在光锥中。要做到这一点，你要检查两个方向间的夹角：

当前像素和光源间的方向

光锥中心方向

第一个方向是lightDirection，而第二个在xConeDirection变量中规定。只有如果这个角度低于某一阈值，像素才被照亮。

快速的检查方法是求两个方向的点积。如果值接近1表示两个方向的夹角很小，值越小，角越大。

要决定角是否不会太大，你检查点积是否不小于存在xConeAngle中的某一阈值。如果像素在锥中，你计算光照因子，叫做shading。要削弱接近锥的边界的照明效果，你求coneDot变量指定xConeDecay次方的结果。结果，离光锥中心方向很远的像素的coneDot值等于或小于1。

光锥外边的像素的着色值为0，所以光不影响这些像素。

转载于:https://www.cnblogs.com/XNAconglele/archive/2009/09/25/1573711.html

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