指定材质

1. 如何指定材质的值？

表面上的材质有可能会发生变化；也就是说，表面上不同的点可能会有不同的材质值。例如，一个轿车模型的车身、窗户、灯和轮胎反射和吸收光线的能力是不一样的，所以轿车表面的材质值也应该不一样。

（将轿车网格分为5个材质属性组）

要模拟材质值的不同，一种方法是在顶点级别上定义材质值。这些材质值会在三角形表面进行线性插值，使三角形网格的每个表面点都拥有材质值。但是，从第6章中的“山峰与河谷演示程序”中可以看到，在顶点级别定义材质颜色模拟出的效果还是太粗糙。而且，顶点颜色还会在顶点结构中添加额外的数据，我们还需要给每个顶点上色的工具。更普遍的方法是使用纹理映射，将会在下一章中介绍。还有，在频繁调用绘制的过程中我们还要修改材质。因此，我们将材质值设置为常量缓冲的一个成员，除非在两次绘制之间改变了这个材质值，所有在设置之后绘制的几何体都会使用这个材质。下面的伪代码展示了如何绘制一辆轿车：

设置主要车灯材质到常量缓存
绘制主要车灯几何体
设置辅助车灯材质到常量缓存
绘制辅助车灯几何体
设置轮胎材质到常量缓存
绘制轮胎几何体
设置窗户材质到常量缓存
绘制窗户几何体
设置车身材质到常量缓存
绘制车身几何体

我们的材质结构体定义如下，位于LightHelper.h中：

struct Material
{Material(){ ZeroMemory(this,sizeof(this));}XMFLOAT4 Ambient;XMFLOAT4 Diffuse ;XMFLOAT4 Specular;  //  w分量为高光强度XMFLOAT4 Reflect;
} ;

这里不讨论Reflect成员变量，这个变量会在以后模拟镜子时用到。我们在镜面高光指数p放置在材质高光颜色的第4个分量中。这是因为光照不需要alpha分量，所以空出的这个位置可以储存一些有用的东西。漫反射材质的alpha分量在后面的章节中可用于alpha混合。

最后，我们提醒读者，三角形网格表面上的每个点都需要法线向量，以使网格表面上的每个点都可以（根据兰伯特余弦定理）计算入射光的角度。为了在三角形网格表面上估算每个点的法线向量，我们在顶点级别上指定法线。在光栅化阶段中，这些法线会在三角形表面上进行线性插值。

到目前为止，我们已经讨论了光线的组成原理，但是还没有讨论特定的光源类型。在下面的三节中，我们将讲解平行光（parallel light ）、点光（point light）和聚光灯（spotlight）的实现方法。

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