Add Phong lighting phong
authorLuke Lau <luke_lau@icloud.com>
Thu, 11 Oct 2018 22:54:17 +0000 (23:54 +0100)
committerLuke Lau <luke_lau@icloud.com>
Thu, 11 Oct 2018 22:54:17 +0000 (23:54 +0100)
fragment.glsl
main.cpp
vertex.glsl

index edc4f63..e41a7f9 100644 (file)
@@ -1,7 +1,20 @@
 #version 330
 in vec4 color;
+in vec3 normal;
+in vec3 fragPos;
+uniform vec3 lightPos;
+uniform vec3 viewPos;
 out vec4 FragColor;
 
 void main() {
-       FragColor = color;
+       float ambient = 0.1;
+       float specularStrength = 0.5;
+       vec3 lightDir = normalize(fragPos - lightPos);
+       float diffuse = max(0, dot(normal, lightDir));
+
+       vec3 viewDir = normalize(fragPos - viewPos);
+       vec3 reflectDir = reflect(-lightDir, normal);
+       float specular = pow(max(0, dot(viewDir, reflectDir)), 128);
+
+       FragColor = (ambient + diffuse + specular) * color;
 }
index 4cc4280..ef18bf2 100644 (file)
--- a/main.cpp
+++ b/main.cpp
@@ -31,7 +31,8 @@ void display() {
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
        glUseProgram(progId);
        glBindVertexArray(vaos[0]);
-       for (int i = 0; i < 100; i++) {
+
+       float d = (float)glutGet(GLUT_ELAPSED_TIME) * 0.001f;
 
        GLuint projId = glGetUniformLocation(progId, "projection");
        glm::mat4 proj = glm::perspective(glm::radians(45.f), 1.33f, 0.01f, 10000.f);
@@ -41,11 +42,20 @@ void display() {
        glm::mat4 view = glm::lookAt(camPos, camPos + camFront, camUp);
        glUniformMatrix4fv(viewId, 1, GL_FALSE, glm::value_ptr(view));
 
+       GLuint lightPosLoc = glGetUniformLocation(progId, "lightPos");
+       glm::vec3 lightPos = glm::vec3(sin(d) * 10, 0, 0);//10 * cos(d));
+       glUniform3fv(lightPosLoc, 1, glm::value_ptr(lightPos));
+       
+       GLuint viewPosLoc = glGetUniformLocation(progId, "viewPos");
+       glUniform3fv(viewPosLoc, 1, glm::value_ptr(camPos));
+
        GLuint modelId = glGetUniformLocation(progId, "model");
+
+       for (int i = 0; i < 10; i++) {
+
                glm::mat4 model = glm::mat4(1.f);
 
-               float d = (float)glutGet(GLUT_ELAPSED_TIME) * 0.001f;
-               model = glm::translate(model, glm::vec3(sin(i * 30) * 10, cos(i * 30) * 10, i * 2));
+               model = glm::translate(model, glm::vec3(sin(i * 30) * 10, 0, i * 2 - 10));
                
                if (doRotate) {
                        model = glm::rotate(model, d * glm::radians(30.f), glm::vec3(0.f, 1.f, 0.f));
@@ -114,7 +124,7 @@ GLuint compileShaders(char* vertexShader, char* fragmentShader) {
 
 #define BUFFER_OFFSET(i) ((char *)NULL + (i))
 
-GLuint setupBuffers(GLfloat* vertices, GLuint progId) {
+GLuint setupBuffers(glm::vec3* vertices, glm::vec3* normals, GLuint progId) {
 
        GLfloat colors[] = {
                0, 1, 0, 1,
@@ -144,22 +154,29 @@ GLuint setupBuffers(GLfloat* vertices, GLuint progId) {
 
        GLuint posId = glGetAttribLocation(progId, "vPosition");
        GLuint colorId = glGetAttribLocation(progId, "vColor");
+       GLuint normalLoc = glGetAttribLocation(progId, "vNormal");
 
        GLuint vertsLen = numVerts * 3 * sizeof(GLfloat);
        GLuint colorsLen = numVerts * 4 * sizeof(GLfloat);
+       GLuint normalLen = numVerts * 3 * sizeof(GLfloat);
 
        glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo);
-       glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, vertsLen + colorsLen, NULL, GL_STATIC_DRAW);
+       glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, vertsLen + colorsLen + normalLen, NULL, GL_STATIC_DRAW);
 
-       glBufferSubData(GL_ARRAY_BUFFER, 0, vertsLen, vertices);
+       glBufferSubData(GL_ARRAY_BUFFER, 0, vertsLen, glm::value_ptr(vertices[0]));
        glBufferSubData(GL_ARRAY_BUFFER, vertsLen, colorsLen, colors);
+       glBufferSubData(GL_ARRAY_BUFFER, vertsLen + colorsLen, normalLen, glm::value_ptr(normals[0]));
        
        glBindVertexArray(vao);
+
        glEnableVertexAttribArray(posId);
        glVertexAttribPointer(posId, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, 0);
 
        glEnableVertexAttribArray(colorId);
-       glVertexAttribPointer(colorId, 4, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, BUFFER_OFFSET(numVerts * 3 * sizeof(GLfloat)));
+       glVertexAttribPointer(colorId, 4, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, BUFFER_OFFSET(vertsLen));
+
+       glEnableVertexAttribArray(normalLoc);
+       glVertexAttribPointer(normalLoc, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, BUFFER_OFFSET(vertsLen + colorsLen));
 
        return vao;
 }
@@ -178,33 +195,47 @@ void validateProgram(GLuint progId) {
 }
 
 void init() {
-       GLfloat vertices[9*4] = {
-               -1.0f, -1.0f, -1.0f,
-               1.0f, -1.0f, -1.0f,
-               0.0f, 1.0f, 0.0f,
-
-               -1.0f, -1.0f, 1.0f,
-               1.0f, -1.0f, 1.0f,
-               0.0f, 1.0f, 0.0f,
-
-               -1.0f, -1.0f, -1.0f,
-               -1.0f, -1.0f, 1.0f,
-               0.0f, 1.0f, 0.0f,
-
-               1.0f, -1.0f, -1.0f,
-               1.0f, -1.0f, 1.0f,
-               0.0f, 1.0f, 0.0f
-
+       glm::vec3 vertices[12] = {
+               glm::vec3(0.0f, 1.0f, 0.0f),
+               glm::vec3(1.0f, -1.0f, -1.0f),
+               glm::vec3(-1.0f, -1.0f, -1.0f),
+
+               glm::vec3(0.0f, 1.0f, 0.0f),
+               glm::vec3(-1.0f, -1.0f, 1.0f),
+               glm::vec3(1.0f, -1.0f, 1.0f),
+
+               glm::vec3(0.0f, 1.0f, 0.0f),
+               glm::vec3(-1.0f, -1.0f, -1.0f),
+               glm::vec3(-1.0f, -1.0f, 1.0f),
+
+               glm::vec3(0.0f, 1.0f, 0.0f),
+               glm::vec3(1.0f, -1.0f, 1.0f),
+               glm::vec3(1.0f, -1.0f, -1.0f)
        };
 
+       // work out the normals
+       glm::vec3 normals[12];
+       for (int i = 0; i < 4; i++) {
+               glm::vec3 a = vertices[i * 3];
+               glm::vec3 b = vertices[i * 3 + 1];
+               glm::vec3 c = vertices[i * 3 + 2];
+               glm::vec3 u = glm::normalize(a - c);
+               glm::vec3 v = glm::normalize(b - c);
+               glm::vec3 norm = glm::normalize(glm::cross(v, u));
+               for(int j = 0; j < 3; j++) {
+                       normals[i * 3 + j] = glm::vec3(norm);
+               }
+       }
+
        vaos = new GLuint[2];
 
        progId = compileShaders((char*)"vertex.glsl", (char*)"fragment.glsl");
        glUseProgram(progId);
-       vaos[0] = setupBuffers(vertices, progId);
+       vaos[0] = setupBuffers(vertices, normals, progId);
        validateProgram(progId);
 
        glEnable(GL_DEPTH_TEST); 
+       glEnable(GL_CULL_FACE); 
 }
 
 bool* keyStates = new bool[256];
index 3bf0a48..e2d30b7 100644 (file)
@@ -1,12 +1,18 @@
 #version 330
 in vec3 vPosition;
 in vec4 vColor;
+in vec3 vNormal;
 uniform mat4 model;
 uniform mat4 view;
 uniform mat4 projection;
 out vec4 color;
+out vec3 normal;
+out vec3 fragPos;
 
 void main() {
-       gl_Position = projection * view * model * vec4(vPosition, 1.f);
+       vec4 pos = model * vec4(vPosition, 1.f);
+       gl_Position = projection * view * pos;
+       fragPos = vec3(pos);
        color = vColor;
+       normal = vNormal;
 }