ライティング

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

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);
}
ambient.png

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

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);
}
directional.png

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

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);
}
point.png

光の減衰率はlightFalloff関数により設定できます.

spotLight

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.

光源の位置,向きの変換

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);
}
lightrot.png

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

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.

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.

plane.png

添付ファイル: fileplane.png 986件 [詳細] filekadai.wmv 1349件 [詳細] filelightrot.png 1015件 [詳細] filepoint.png 1013件 [詳細] fileambient.png 962件 [詳細] filedirectional.png 1031件 [詳細]

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Last-modified: 2014-05-16 (金) 19:06:12