光源の生成・配置と各種設定
ここでは、光源の生成と配置方法、および色や輝度の設定について扱います。
球モデルの配置
まずは、球モデルを配置してみましょう。様々なモデルの生成と配置に関しては次章で詳しく扱いますので、 とりあえずは下のように記述し、実行してみてください。
このプログラムを実行すると、画面中心に球が表示されます。 球にはちゃんと陰影が付いて、立体感があるように描画されています。 これは、フレームワークの Graphics3DFramework が、標準で光源を用意して配置してくれているためです。
もし光源が無ければ、球には光が当たらずに真っ黒になるはずです。 実際に、標準の光源の明るさを0にして、明かりを消してみましょう。 上のプログラムのonStart関数内（どこでも大丈夫です）に、以下のように3行だけ追記してみてください：
実行すると、このように真っ黒になります。球に光が一切当たらないためです。
光源の生成
光の加減を自分で細かく調整したい場合、上のように標準の光源を消してから、自分で光源を生成して配置する事になります。
光源を生成するには、newLight関数、newPointLight関数、 newAmbientLight関数の3つの関数を使用します。 newLight関数は、全体を一定の方向から照らす平行光源を生成します。 newPointLight関数は、特定の点から放射状に照らす点光源を生成します。 newAmbientLight関数は、方向に関係無く、 モデル全体を一様に照らすアンビエント（環境光）光源を生成します。
- 関数仕様 -
引数x、y、zで光源の存在する方向/位置ベクトル、 powerで輝度を指定します。輝度は0.0〜1.0の範囲で指定します。 輝度に関しては、全体を一個の光源で照らす場合、大体0.5前後が適正値です。
この関数は各種の光源を生成し、その光源のIDを返します。
光源の配置
光源を配置するには、mountLight関数を使用します。
- 関数仕様 -
最初の引数lightIDには、光源のIDを指定します。 続く引数rendererIDには、レンダラーのIDを指定します。 光源は、任意の座標系の上に配置する事も可能です。 そのような場合には引数を一つ追加し、配置先座標系を指定します。
- 関数仕様 -
最初の引数lightIDには、光源のIDを指定します。 続く引数rendererIDには、レンダラーのIDを指定します。 最後の引数coordinateIDに、座標系のIDを指定します。
なお、VCSSL3.0以前の世代では、配置にはaddLight関数を使用していました。しかし、add〜という関数名としては引数の順序が混乱を招くという理由により、VCSSL3.1以降では、関数名を上記のmountLightに変えたものが追加されました。つまりaddLight関数とmountLight関数は、名称が異なるだけで全く同一のものです。
光源の色設定
光源の色を設定するには、setLightColor関数を使用します。
- 関数仕様 -
int lightID,
int red, int green, int blue, int alpha
)
最初の引数lightIDでは、 設定対象の光源のIDを指定します。 続く引数では、背景の色成分を指定します。 色成分はそれぞれ0〜255の範囲で指定します。 色成分の形式は、RGBA形式をサポートしています。
色の付いた光でモデルを照らすと、 光の色が持つ色成分が、モデルの色が持つ色成分をそれぞれ照らします。 つまり光の青成分は、モデルの青成分のみを照らし、赤成分には影響を与えません。
具体的には、白いモデルを青い光で照らすと、普通の青色になります。 しかし、緑のモデルや赤いモデルを青い光で照らしても、全体的に暗いままです。
光源の位置設定
光源の位置を変更するには、setLightLocation関数を使用します。
- 関数仕様 -
引数x、y、zで光源の存在する方向/位置のベクトル成分を指定します。
光源の輝度設定
光源の輝度を変更するには、setLightBrightness関数を使用します。
- 関数仕様 -
引数powerで光源の輝度を指定します。 輝度は0.0〜1.0の範囲で指定します。 全体を一個の光源で照らす場合、大体0.5前後の輝度が適正値です。
光源が多数存在する場合は、その分だけ一個当たりの輝度を下げてやる必要があります。 しかし輝度の等しい光源が様々な方向に存在すると、 陰影が一様化してしまい、立体感が無くなってしまいがちです。 そのような場合には、各光源の輝度をある程度ばらけた値に設定する事が有効です。
プログラム例
それでは、先程のプログラムで光源を配置してみましょう。以下のように記述し、実行してみてください。
このプログラムを実行すると、ちゃんと光に照らされた球が表示されます。 最初の実行結果と同じですが、最初は標準で用意されている光源で照らされていたのに対し、 今度は自分で生成・配置した光源で照らされています。
なお、光の明るさは、newLight関数で生成した光源の輝度によって調整できます。 影の場所の明るさは、newAmbientLight関数で生成した、アンビエント光源の輝度によって調整できます。
