jME3基础概念篇第6章：材质和光照 - 为3D世界增色

在3D图形中，材质（Material）和光照（Lighting）是创造真实感和视觉吸引力的关键因素。在jMonkeyEngine 3（jME3）中，通过使用材质和光照，你可以为你的3D世界增添丰富的色彩和深度。本章将带你了解jME3中的材质系统和光照模型。

6.1 材质系统

材质定义了物体表面的视觉属性，包括颜色、纹理、反射率等。在jME3中，材质是使用Material类来表示的，它可以通过AssetManager来加载和应用。

创建和应用材质

// 加载纹理
Texture texture = assetManager.loadTexture("Textures/MyTexture/diffuse.png");
// 创建材质
Material material = new Material(assetManager, "Common/MatDefs/Misc/Unshaded.j3md");
// 设置材质的颜色或纹理
material.setTexture("ColorMap", texture);
// 应用材质到几何体
Spatial mySpatial = assetManager.loadModel("Models/MyModel.j3o");
mySpatial.setMaterial(material);
rootNode.attachChild(mySpatial);

6.2 光照模型

光照是影响3D场景视觉感知的另一个重要因素。jME3提供了多种光源类型，包括定向光、点光源和聚光灯。

添加光源

创建一个定向光

DirectionalLight dl = new DirectionalLight();
dl.setDirection(new Vector3f(-0.1f, -0.7f, -1).normalizeLocal());
rootNode.addLight(dl);

创建一个点光源

PointLight pl = new PointLight();
pl.setPosition(new Vector3f(5, 5, 5));
rootNode.addLight(pl);

创建一个聚光灯

SpotLight sl = new SpotLight();
sl.setDirection(new Vector3f(-1, -1, -1));
sl.setPosition(new Vector3f(0, 0, 0));
rootNode.addLight(sl);

6.3 光照和材质的相互作用

光照和材质的相互作用决定了物体表面的颜色和亮度。不同的材质对光照的响应不同，例如，光泽材质会有更明显的高光效果。

示例：创建一个有光泽的材质

// 创建一个有光泽的材质
Material specMaterial = new Material(assetManager, "Common/MatDefs/Misc/MyMaterial.j3md");
specMaterial.setTexture("ColorMap", assetManager.loadTexture("Textures/MyTexture/specular.png"));
specMaterial.setFloat("Shininess", 32); // 设置光泽度
mySpatial.setMaterial(specMaterial);

6.4 实践：为场景添加材质和光照

为了更好地理解材质和光照的应用，尝试为你的场景添加不同的材质和光源。观察它们如何影响场景的视觉效果，并尝试调整参数以获得最佳效果。

参考代码

private Spatial model;

@Override
public void simpleInitApp() {
    viewPort.setBackgroundColor(ColorRGBA.LightGray);

    // 创建一个定向光
    DirectionalLight dl = new DirectionalLight();
    dl.setDirection(new Vector3f(-0.1f, -0.7f, -1).normalizeLocal());
    dl.setColor(ColorRGBA.Blue);
    rootNode.addLight(dl);

    // 创建一个点光源
    PointLight pl = new PointLight();
    pl.setPosition(new Vector3f(5, 5, 5));
    pl.setColor(ColorRGBA.Red);
    rootNode.addLight(pl);

    // 创建一个聚光灯
    SpotLight sl = new SpotLight();
    sl.setDirection(new Vector3f(-1, -1, -1));
    sl.setPosition(new Vector3f(0, 0, 0));
    sl.setColor(ColorRGBA.Green);
    rootNode.addLight(sl);

    model = assetManager.loadModel("Models/Buggy/Buggy.j3o");
    rootNode.attachChild(model);
}

@Override
public void simpleUpdate(float tpf) {
    model.rotate(0, tpf, 0);
}

6.5 总结

通过本章的学习，你现在应该对jME3中的材质和光照有了基本的了解。材质和光照是创造真实感和视觉吸引力的关键因素。在后续的章节中，我们将探讨更多关于如何使用jME3中的高级特性来进一步增强你的3D场景。继续探索，让你的3D世界更加生动和真实！