#author("2020-06-03T14:34:45+09:00","default:kyo-in","kyo-in")
#author("2020-07-07T15:52:16+09:00","default:kyo-in","kyo-in")
**ライティング [#ddfef71a]
ライティングにより,より表現力のある3DCGを描画します.

**ambientLight [#y7337fff]
日本語では環境光と呼ばれます.図形の面の位置や向きに関係なく,等しく照らす光です.

 void setup()
 {
   size(640, 480, P3D);
 }
 
 void draw()
 {
   background(127, 127, 127);
   camera(100, -100, 100, 0, 0, 0, 0, 1, 0);
   axis(100);
   fill(255, 0, 0);
   noStroke();
   ambientLight(127, 127, 127);
   sphere(30);
 }
 
 void axis(float l)
 {
   stroke(255, 0, 0);
   line(0, 0, 0, l, 0, 0);
   stroke(0, 255, 0);
   line(0, 0, 0, 0, l, 0);
   stroke(0, 0, 255);
   line(0, 0, 0, 0, 0, l);
 }

#ref(./ambient.png,50%);

球はfill(255,0,0)で赤に設定されているので,環境光の色(127,127,127)と球の色が乗算され,結果的に暗めの赤となります.

**directionalLight [#fc3a3114]
光の色と,向きのみを持つ基本的なライトです.平行光源とも呼ばれます.~
光の向きと,図形の面の垂直方向の向き(法線)の向きだけで計算されます.

 void setup()
 {
   size(640, 480, P3D);
 }
 
 void draw()
 {
   background(127, 127, 127);
   camera(100, -100, 100, 0, 0, 0, 0, 1, 0);
   axis(100);
   fill(255, 0, 0);
   noStroke();
   directionalLight(255, 255, 255, -1, 0, 0);
   sphere(30);
 }
 
 void axis(float l)
 {
   stroke(255, 0, 0);
   line(0, 0, 0, l, 0, 0);
   stroke(0, 255, 0);
   line(0, 0, 0, 0, l, 0);
   stroke(0, 0, 255);
   line(0, 0, 0, 0, 0, l);
 }

#ref(./directional.png,50%);

上記の例では,原点から(-1,0,0)への向きで白色の光源を設定しています.ただし,球はfill(255,0,0)で赤に設定されているので,光源の色と球の色が乗算され,結果的に赤となります.

**pointLight [#d6a1d81f]
点光源とも呼ばれます.色と位置を持ち,光源から離れると光が減衰します.豆電球を思い浮かべると良いでしょう.

 void setup()
 {
  size(640, 480, P3D);
 }
 
 void draw()
 {
   background(127, 127, 127);
   camera(100, -100, 100, 0, 0, 0, 0, 1, 0);
   axis(100);
   fill(255, 0, 0);
   noStroke();
   pointLight(255, 255, 255, 50, 0, 0);
   sphere(30);
 }
 
 void axis(float l)
 {
   stroke(255, 0, 0);
   line(0, 0, 0, l, 0, 0);
   stroke(0, 255, 0);
   line(0, 0, 0, 0, l, 0);
   stroke(0, 0, 255);
   line(0, 0, 0, 0, 0, l);
 }

#ref(./point.png,50%);

光の減衰率はlightFalloff関数により設定できます.

-http://www.processing.org/reference/lightFalloff_.html

**spotLight [#i49c0daf]
名前の通り,現実のスポットライトと同等の機能を持つ光源です.色,位置,向き,スポットを当てる部分の広さ,スポットの中心からの光の減衰率を指定します.

-http://www.processing.org/reference/spotLight_.html

**光源の位置,向きの変換 [#f7971619]
光源の位置や向きも,translationやrotate関数により変換することができます.

 void setup()
 {
   size(640, 480, P3D);
 }
 
 void draw()
 {
   background(127, 127, 127);
   camera(100, -100, 100, 0, 0, 0, 0, 1, 0);
   axis(100);
   fill(255, 0, 0);
   noStroke();
   pushMatrix();
   rotateZ(-PI/4);
   directionalLight(255, 255, 255, -1, 0, 0);
   popMatrix();
   sphere(30);
 }
 
 void axis(float l)
 {
   stroke(255, 0, 0);
   line(0, 0, 0, l, 0, 0);
   stroke(0, 255, 0);
   line(0, 0, 0, 0, l, 0);
   stroke(0, 0, 255);
   line(0, 0, 0, 0, 0, l);
 }

#ref(./lightrot.png,50%);

上記の例では,(-1,0,0)の向きの光源をZ軸中心に45度回転し,斜め上から光が当たるようにしています.

**課題の提出先・提出方法 [#h475884f]
招待されているBoxアップロードフォルダ「メディア演習C(CG)前前期」へ,完成させた各課題のスケッチフォルダをまとめてZIP圧縮したファイルを以下の名前でアップロードしてください.
招待されているBoxアップロードフォルダ「メディア演習C(CG)前後期」へ,完成させた各課題のスケッチフォルダをまとめてZIP圧縮したファイルを以下の名前でアップロードしてください.

ファイル名:XXFIXXX_''4th''.zip(例:19FI999_''4th''.zip)

''提出締め切り:6月10日(水) 18:00''
''提出締め切り:7月15日(水) 18:00''

**課題1 [#g01cc35a]
以下のアニメーションを作成しなさい.見た目が同じであれば使用する光源の種類は問わない.

提出ファイル名:BASIC4_1.pde

#ref(./kadai.mp4);

ヒント:
光源による図形の色の計算は,図形の頂点ごとに行われるため,上記のアニメーションを作るためには,小さな三角,もしくは四角を敷き詰めた平面を用意する必要がある.

#ref(./plane.png,50%);

**任意課題[#uafb2ca8]
ダンスホール(っぽい)空間を作れ.

提出ファイル名:ADVANCE4_1.pde

#ref(exa.mp4);

#ref(exa.png);

ヒント:上記のライトは全種類合わせて計8個まで作れる

ヒント:ランダムな向きのベクトルを生成するコード例を示す.正規化(ベクトルの長さを1にすること)していることに注意する.

    float ldx = random(-1, 1);
    float ldy = random(-1, 1);
    float ldz = random(-1, 1);
    float l = sqrt(ldx * ldx + ldy * ldy + ldz * ldz);
    ldx /= l;
    ldy /= l;
    ldz /= l;


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