libGDX：灯光效果实现一（实现一个点光源）

国内的libGDX文章很少，特别是libGDX实现灯光效果，所以就开始总结灯光效果的实现

1.Box2dLights库功能简介

库版本：1.5

目前Box2dLights提供了以下几种灯光效果模拟

PointLight:点光源，就是中心点发光，向周围辐射，所以这个光源模拟的效果总是圆形的
ConeLight:圆锥光源，也是从一点发光，但是光照角度和范围可以控制，像手电筒或投影仪那种
DirectionalLight:模拟无限远的光源，光照效果不会随着距离和方向变弱，所以经常用来模拟阳光
ChainLight:链式灯光，我们可以通过定义顶点更灵活的控制灯光模拟形状（比如让一个自定义的Body周围发光）

绿色的框是为了方便看到Body位置，使用Box2DDebugRenderer渲染的

工欲善其事，必先利其器，工具集合
gdx-setup.jar

1. 从libGDX官网下载项目生成工具

https://libgdx.com/wiki/start/setup

2.配置项目

Output folder和Android SDK设置自己的，扩展库选择Box2d和Box2dlights,然后生成项目

3.配置ApplicationConfiguration，初始化ApplicationListener

由于是演示项目，所以直接使用系统创建好的Activity实现类

public class AndroidLauncher extends AndroidApplication {@Overrideprotected void onCreate (Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);AndroidApplicationConfiguration config = new AndroidApplicationConfiguration();config.a = 8;config.r = 8;config.g = 8;config.b = 8;initialize(new PointLightTest(), config);}
}

initialize的第一个参数后面的每个例子都会改成需要的那个类

4.创建一个PointLight

public class PointLightTest implements ApplicationListener {/** the camera **/OrthographicCamera camera;RayHandler rayHandler;World world;@Overridepublic void create() {// 1. 创建正交投影相机，这里设置的视口直接就是屏幕大小camera = new OrthographicCamera(Gdx.graphics.getWidth(), Gdx.graphics.getHeight());// 2.把相机放到屏幕中心 这两步是为了更直观的看到映射后的效果，不用去计算灯光位置什么// 的，都放到中心显示camera.position.set(Gdx.graphics.getWidth() / 2f,Gdx.graphics.getHeight() / 2f, 0);// 3.更新相机camera.update();// 4.创建物理世界world = new World(new Vector2(0, -10), true);// 5.创建光束处理器(核心)rayHandler = new RayHandler(world);// 6.创建一个点光源new PointLight(rayHandler, 100, Color.RED, 150f, Gdx.graphics.getWidth() / 2f, Gdx.graphics.getHeight() / 2f);}@Overridepublic void resize(int width, int height) {camera.viewportWidth = width;camera.viewportHeight = height;camera.update();}@Overridepublic void render() {Gdx.gl.glClear(GL20.GL_COLOR_BUFFER_BIT);world.step(1/60f, 8, 3);rayHandler.setCombinedMatrix(camera);rayHandler.updateAndRender();}@Overridepublic void pause() {}@Overridepublic void resume() {}@Overridepublic void dispose() {rayHandler.dispose();}
}

点光源的参数

rayHandler：我们创建的RayHandler对象

rays：光束个数，数量越大效果越逼真，但是性能消耗也越大，推荐最大不超过128

color：灯光颜色

distance 灯光的辐射距离，越大，灯光辐射的越远

x:灯光在world中的横向中心点

y:灯光在world中的纵向中心点

5.创建一个ConeLight

public class ConeLightTest implements ApplicationListener {/** the camera **/OrthographicCamera camera;RayHandler rayHandler;World world;@Overridepublic void create() {camera = new OrthographicCamera(Gdx.graphics.getWidth(), Gdx.graphics.getHeight());camera.position.set(Gdx.graphics.getWidth() / 2f,Gdx.graphics.getHeight() / 2f, 0);camera.update();world = new World(new Vector2(0, -10), true);rayHandler = new RayHandler(world);new ConeLight(rayHandler, 100, Color.RED, 500f, Gdx.graphics.getWidth() / 2f, Gdx.graphics.getHeight() / 2f, 90, 60);}@Overridepublic void resize(int width, int height) {camera.viewportWidth = width;camera.viewportHeight = height;camera.update();}@Overridepublic void render() {Gdx.gl.glClear(GL20.GL_COLOR_BUFFER_BIT);world.step(1 / 60f, 8, 3);rayHandler.setCombinedMatrix(camera);rayHandler.updateAndRender();}@Overridepublic void pause() {}@Overridepublic void resume() {}@Overridepublic void dispose() {rayHandler.dispose();}
}

和点光源一样的配置，将AndroidLauncher的initialize参数改为ConeLightTest,ConeLight的参数和点光源差不多，多了2个参数

directionDegree: 光源方向，逆时针为正方向示例代码设置的90，0的话就是向右

coneDegree: 锥形光的跨越角度示例代码设置的60

6. 创建一个DirectionalLight

public class DirectionalLightTest implements ApplicationListener {/** the camera **/OrthographicCamera camera;RayHandler rayHandler;World world;protected Body body;protected Box2DDebugRenderer mWorldDebugger;private int viewportWidth = 0;private int viewportHeight = 0;@Overridepublic void create() {viewportWidth = Gdx.graphics.getWidth();viewportHeight = Gdx.graphics.getHeight();camera = new OrthographicCamera(viewportWidth, viewportHeight);camera.position.set( viewportWidth/ 2f,viewportHeight/ 2f, 0);camera.update();world = new World(new Vector2(0, -10), true);mWorldDebugger = new Box2DDebugRenderer();makeBody();rayHandler = new RayHandler(world);new DirectionalLight(rayHandler, 100, Color.WHITE, 0);}private void makeBody() {CircleShape ballShape = new CircleShape();ballShape.setRadius(50f);FixtureDef fixtureDef = new FixtureDef();fixtureDef.shape = ballShape;BodyDef bodyDef = new BodyDef();bodyDef.type = BodyDef.BodyType.StaticBody;bodyDef.position.x = viewportWidth/ 2f;bodyDef.position.y = viewportHeight / 2f;body = world.createBody(bodyDef);body.createFixture(fixtureDef);ballShape.dispose();}@Overridepublic void resize(int width, int height) {camera.viewportWidth = width;camera.viewportHeight = height;camera.update();}@Overridepublic void render() {Gdx.gl.glClear(GL20.GL_COLOR_BUFFER_BIT);world.step(1 / 60f, 8, 3);rayHandler.setCombinedMatrix(camera);rayHandler.updateAndRender();mWorldDebugger.render(world, camera.combined);}@Overridepublic void pause() {}@Overridepublic void resume() {}@Overridepublic void dispose() {rayHandler.dispose();}
}

看到上面的效果图，可能很多疑问，这是什么鬼。
这个光源比较特殊，他就是无限长的光，参数也比较少

rayHandler: 和之前一样，RayHandler对象

rays：光束个数

color：灯光颜色示例设置的白色
directionDegree：灯光照射角度，逆时针为正方向

这个光源设置后，如果画面上没有其他东西，就显示一个白屏，这就是这个光的特性，各处都照亮，所以一个屏幕都是白色，所以需要加上一个参照物，也就是示例代码和之前的多了一个body,光线照到body，然后被body遮挡就会显示阴影，也就成了上面示意图的模样，如果设置角度90，阴影就是朝上。

7.创建一个ChainLight

public class ChainLightTest implements ApplicationListener {/** the camera **/OrthographicCamera camera;RayHandler rayHandler;World world;protected Body body;protected Box2DDebugRenderer mWorldDebugger;private int viewportWidth = 0;private int viewportHeight = 0;private ChainLight chainLight;private float bodyWidth = 50;private float bodyHeight = 50;@Overridepublic void create() {RayHandler.setGammaCorrection(true);viewportWidth = Gdx.graphics.getWidth();viewportHeight = Gdx.graphics.getHeight();camera = new OrthographicCamera(viewportWidth, viewportHeight);camera.position.set( viewportWidth/ 2f,viewportHeight/ 2f, 0);camera.update();world = new World(new Vector2(0, -10), true);mWorldDebugger = new Box2DDebugRenderer();makeBody();rayHandler = new RayHandler(world);rayHandler.setAmbientLight(Color.GRAY);float[] vertices = new float[] {-bodyWidth / 2, -bodyHeight / 2,bodyWidth / 2, -bodyHeight / 2,bodyWidth / 2, bodyHeight / 2,-bodyWidth / 2, bodyHeight / 2,-bodyWidth / 2, -bodyHeight / 2};chainLight = new ChainLight(rayHandler, 100, Color.WHITE, 500, -1,vertices);chainLight.attachToBody(body, 0);}private void makeBody() {PolygonShape ballShape = new PolygonShape();ballShape.setAsBox(bodyWidth / 2, bodyHeight / 2);FixtureDef fixtureDef = new FixtureDef();fixtureDef.shape = ballShape;BodyDef bodyDef = new BodyDef();bodyDef.type = BodyDef.BodyType.StaticBody;bodyDef.position.x = viewportWidth/ 2f;bodyDef.position.y = viewportHeight / 2f;body = world.createBody(bodyDef);body.createFixture(fixtureDef);ballShape.dispose();}@Overridepublic void resize(int width, int height) {camera.viewportWidth = width;camera.viewportHeight = height;camera.update();}@Overridepublic void render() {Gdx.gl.glClear(GL20.GL_COLOR_BUFFER_BIT);world.step(1 / 60f, 8, 3);rayHandler.setCombinedMatrix(camera);rayHandler.updateAndRender();mWorldDebugger.render(world, camera.combined);}@Overridepublic void pause() {}@Overridepublic void resume() {}@Overridepublic void dispose() {rayHandler.dispose();}
}

ChainLight参数不一样的是

rayDirection: 源码示例给的是1和-1 这个值其实代表发光角度，也可以设置其他数

chain: 顶点数组
ChainLight根据顶点确定发光体形状，rayDirection和chain的简单规律是

>> 1.1 如果是逆时针加入顶点 -1代表外部发光  1代表内部发光
>> 1.2 如果是顺时针加入顶点 -1代表内部发光  1代表外部发光

ChainLight比较特殊是必须依附于Body，Body决定了他的位置，示例是让一个正方形Body外围发光,顶点按照逆时针顺序添加。
唯一不接的一点是明明最后将原点设置为最后一个顶点，但是左下角却没有发光，不晓得是不是这个库的BUG

如果想定义圆形发光，比矩形麻烦点，需要很多个顶点，这些顶点连线形成这个圆形

RayHandler还有很多属性可以设置来加强模拟效果，可以多出尝试

注意：

如果没有调用RayHandler的serAmbinetLight设置环境光，而且开启了RayHandler模拟的话，界面是会一团黑的，你界面上绘制其他Actor是看不见的，除非有光照到他们

除了DirectionalLight，其他灯光都可以attachToBody

文章参考资料

https://github.com/libgdx/box2dlights