1，
聚光燈光源也會隨著距離衰減，但它不是像點(diǎn)光源照向四面八方的而是像平行光那樣有一個(gè)聚光方向（相當(dāng)于取點(diǎn)光源的一個(gè)錐形的一小部分），聚光燈光源呈錐形，因此有一個(gè)新的屬性，就是離光源越遠(yuǎn)，照亮的圓形區(qū)域會越大（光源位于錐形體的尖端）。例如：手電筒。
圖中垂直指向地面的黑色尖頭指的是光源方向，這里想實(shí)現(xiàn)讓光源只照亮兩條紅線夾角之間的區(qū)域，這里仍然可以使用點(diǎn)積來實(shí)現(xiàn)。我們可以定義光錐為光線方向L和紅線之間的那個(gè)夾角（兩條紅線之間夾角的一半）。計(jì)算那個(gè)夾角的余弦值'C'（點(diǎn)積計(jì)算得到）以及L和V夾角的余弦，其中V指的是光源到某個(gè)像素的向量，如果后者的值大于余弦值'C'（夾角越小余弦越大），說明L和V之間的夾角偏小，該像素就位于被照亮的區(qū)域內(nèi)。反之，像素位于區(qū)域外就不會被該光源照亮。
如果我們緊緊按照上面說的在照亮區(qū)域內(nèi)就點(diǎn)亮像素，否則就不點(diǎn)亮，那樣就會看上去非常假，因?yàn)檎樟羺^(qū)域和未照亮區(qū)域之間的邊界邊緣會非常明顯（沒有一個(gè)自然的過渡），看上去會是一個(gè)清晰的圓形畫在一個(gè)黑色區(qū)域（如果沒有其他光源的話）。一個(gè)真實(shí)的聚光燈光源會從照亮區(qū)域的中心向圓形邊緣慢慢衰減。這里我們可以利用上面計(jì)算得到的那些點(diǎn)積作為一個(gè)衰減的參數(shù)。首先我們知道，當(dāng)L和V兩個(gè)向量相等重合時(shí)，點(diǎn)積為'1'。但是用余弦來做衰減參數(shù)會有問題，因?yàn)榫酃鉄艄庠吹膴A角不能太大，否則范圍太廣就失去了聚光燈的效果，但是在夾角從0到一個(gè)比較小的角度范圍內(nèi)，cos值得變化是很緩慢的，導(dǎo)致衰減不明顯。例如:讓聚光燈的夾角為20度，余弦值就為0.939，[0.939,1.0]這個(gè)變化范圍就不好作為衰減參數(shù)了，在這個(gè)范圍內(nèi)進(jìn)行插值的空間不足，造成的衰減程度不足以讓眼睛察覺到。要想衰減效果明顯這個(gè)參數(shù)范圍應(yīng)該是[0,1]。解決方法是將這個(gè)參數(shù)的小范圍映射到[0,1]的范圍，方法如下：
原理很簡單：計(jì)算大的范圍和小的范圍的比例，然后根據(jù)那個(gè)比例對小范圍進(jìn)行映射擴(kuò)張即可。
2，
聚光燈光源的結(jié)構(gòu)體繼承自點(diǎn)光源的結(jié)構(gòu)體，并添加了兩個(gè)屬性和點(diǎn)光源區(qū)別開：一個(gè)是光源的方向向量，另一個(gè)是截?cái)喙庠凑樟练秶囊粋€(gè)閾值。閾值代表的是光源方向向量和光源到可照亮像素之間的大夾角。比這個(gè)閾值夾角大的像素是不會被該光源照亮的。
這里vec4 CalcSpotLight(SpotLight l, vec3 Normal)這個(gè)函數(shù)是我們計(jì)算聚光燈光源效果的地方。首先得到光源到某個(gè)像素的向量，將向量單位化方便點(diǎn)積運(yùn)算，然后和單位化了的光源方向向量進(jìn)行點(diǎn)積運(yùn)算得到他們之間夾角的余弦值。將得到的余弦值和光源的閾值（定義光源范圍的大夾角的余弦值）進(jìn)行比較，如果余弦值比閾值小，說明夾角太大像素在照亮圓區(qū)域的外面，這樣像素就不會被該光源點(diǎn)亮。這樣那個(gè)閾值就可以將聚光燈光源的照亮范圍限制在一個(gè)大的或者小的圓圈內(nèi)。反之如果像素在照亮區(qū)域內(nèi)，我們就先像點(diǎn)光源那樣計(jì)算光源的基礎(chǔ)顏色。然后將那個(gè)點(diǎn)積計(jì)算得到的參數(shù)'SpotFactor'放到上面的公式中，將這個(gè)參數(shù)線性插值到0到1的范圍，最后和點(diǎn)光源顏色相乘計(jì)算得到最終的聚光燈顏色值。
3,
重慶分公司
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