零基礎學習OpenGL（一）--光照
序：今天開始主要寫寫OpenGL，順帶寫寫其他的Unity，C#，Shader，優化等。這個系列參考自https://learnopengl-cn.github.io，作者不詳，系翻譯了經典的OpenGL教程，講的通俗易懂，大家可以參考一下。所以我也不知道該定義我的文章是轉載還是原創還是翻譯，因為文章裡也有加自己的理解，不懂的歡迎大家來探討。
定義： OpenGL：是個規範，規範了一個函式的執行和輸出。
渲染模式： 早期的OpenGL使用立即渲染模式（固定渲染管線），3.2版本後廢棄之，鼓勵核心模式下開發。
狀態機：OpenGL其實是個巨大的狀態機，有一系列的上下文描述、更改OpenGL的狀態，然後來渲染。
著色器：在GPU上為每一個（渲染管線）階段執行各自的小程式。用來在圖形渲染管線中快速處理資料。
OpenGL著色器用GLSL（OpenGL Shading Language）編寫。渲染流程參考我的那篇：深入理解渲染流水線----學習Shader的基礎（入門必備）。
顏色
世界上的顏色很多，任何顏色都可以由紅色，綠色，藍色三個分量組成（RGB），即這三個值可以組合成任意一種顏色。我們看到物體的顏色其實是物體反射的顏色，即不能被物體吸收的顏色。藍色的物體之所以看到是藍色，是因為白色的光照在物體上，藍色以外的都被吸收了，剩下不被吸收的藍色反射到眼中。
我們看到的顏色就是：光的顏色 * 物體的顏色（所以使用不同顏色的光源會使物體呈現不同顏色，而且這個顏色和光的顏色有點像）
光照
現實中的光照很複雜，影響因素比較多。但是有很多簡化的模型，比如：
Phong光照模型：環境光 (簡化的全域性照明，永遠會給物體一些顏色)；
漫反射（如果光線垂直於物體表面，這束光對物體的影響就最大，引入了垂直於頂點表面的向量--法向量）；
鏡面光照。
環境光的計算：
float ambientStrength = 0.1;
vec3 ambient = ambientStrength * lightColor;
vec3 result = ambient * objectColor;
FragColor = vec4(result, 1.0);
漫反射計算（opengl）：
1.將法線和方向向量標準化：
vec3 norm = normalize(Normal);
vec3 lightDir = normalize(lightPos - FragPos);
2.上面兩個向量點乘，結果再乘以光的顏色，就是漫反射和的分量。（法線和方向向量的夾角越大，cos值越小，點積的值也就越小）：
float diff = max(dot(norm, lightDir), 0.0); //使用max是因為當法線和方向向量的夾角大於90度時，點積的結果是負數。
vec3 diffuse = diff * lightColor;
最後將環境光分量+漫反射分量，再乘物體的顏色，搞定：
vec3 result = (ambient + diffuse) * objectColor;
FragColor = vec4(result, 1.0);
法線矩陣：片段著色器中的計算都是世界座標下的，我們需要把法向量也轉到世界空間座標系中，使用法線矩陣乘以法向量即可。
鏡面光照的計算：
鏡面光照除了依賴光的方向向量和物體的法向量，還依賴於觀察方向。反射向量和視線方向的夾角越小，鏡面光的影響就越大。
float specularStrength = 0.5;
vec3 viewDir = normalize(viewPos - FragPos);
vec3 reflectDir = reflect(-lightDir, norm);
float spec = pow(max(dot(viewDir, reflectDir), 0.0), 32); //視線和反射方向點乘，然後取32次冪，32指反光度。反光度越高，散射越少，高光點越小。
vec3 specular = specularStrength * spec * lightColor;
最終結果：
vec3 result = (ambient + diffuse + specular) * objectColor;
FragColor = vec4(result, 1.0);