OpenGL灯光限制

当我阅读红皮书时，我一直很困惑，openGL在场景中最多可以有8个灯光（数量取决于实现，但应该在8左右）

但我可以想象很多情况下需要更多的灯光，所以我认为在游戏开发中有一个技巧

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例如，你有一条有50盏路灯的很长的街道，或者你可以让20个人组成一个小组，都使用手电筒。你实际上是如何模拟这些情况的？有一个问题，光线只照亮网格的一部分，而不是光源和对象之间的整个圆锥体，所以如果我们没有100%清洁的空气，也必须进行某种模拟。这是怎么做的，游戏运行顺利吗？（我还读到，启用所有8个灯光可能会杀死FPS）

游戏中使用的技巧之一是用纹理模拟灯光

因此，在街灯示例中，“照亮”区域实际上是一个更亮的纹理图像。只有最近的灯光才是获得正确效果的光源

也有类似的方法，将半透明纹理或带有透明圆锥体的纹理覆盖在场景上，以提供相同的效果

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不要忘记，实时计算阴影等意味着必须从灯光的角度渲染场景，以计算任何给定位置的灯光强度。因此，对于8个灯光，在实际渲染场景以供显示之前，最多渲染场景（或场景的一部分）8次。即使这是在GPU而不是CPU上完成的，也是非常昂贵的。

8灯光是固定GL管道的限制，您可以在其中启用每个灯光、设置模式、参数等。现在您有了像素着色器，并且在着色器中完成照明。在那里，您可以使用大量的动态（不烘焙到纹理中）灯光。您只需充分提供所有这些灯光的参数（可能在纹理中），并测试着色器能够处理多少灯光。此外，在着色器中，可以剔除太弱的灯光（对像素值贡献太少）或太远的灯光

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更新：带有分支的复杂着色器甚至可以生成灯光（想想长街或圣诞树）。在计算机图形学中，照明是一个非常复杂的课题

当然，真正重要的是对象照明，模拟真实世界的照明或目标效果。照明环境可以由许多光源组成，以接近我们试图达到的真实效果

OpenGL照明实现是动态灯光，这是一种光点抽象，允许对渲染顶点（用于渲染三角形）进行“照明”（即，赋予颜色）。。。顶点被照亮，获取每个灯光的颜色贡献

正如您所提到的，渲染过程需要更多的时间—我们启用的灯光越多。为了最小化这一点，您有不同的可能性

• 灯光消隐（排除对颜色影响不大的灯光），这是使用灯光特性（距离、圆锥体、衰减、视点和障碍物）确定的
• 静态照明，它使用纹理在从不移动的对象上模拟照明

OpenGL固定照明有助于顶点颜色，该颜色与其他顶点颜色一起插值，以便栅格化三角形。如果几何体由几个三角形组成，则无法在每个三角形内看到任何光锥，因为其片段的颜色是三种颜色（三个顶点）插值的结果

为了实现更精确的照明，软件应以与顶点被灯光着色相同的方式确定每个片段（像素）的颜色（像素照明），但正如您所理解的，可能存在比顶点更多的像素。 一种方法是（使用着色器或OpenGL扩展）计算光栅化阶段几何体每个像素的灯光贡献，或使用延迟照明确定像素颜色

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延迟照明使用多个纹理（对应于视口）存储每个显示像素的灯光参数。通过这种方式，您可以在生成图像后执行灯光计算，为每个像素确定一次像素灯光贡献，而不是为每个几何体像素确定一次。

更新：这项技术讨论了很多，这里有一个链接：弱灯光不是着色器功能，由于启用/禁用灯光的功能可以在设计灯光管理器的固定管道之外完成，因此只启用重要灯光。灯光管理器为整个场景启用/禁用灯光。像素着色器可以按像素执行，看到区别了吗？顺便说一句，传统管道中的8个灯光是逐顶点的，而着色器是逐像素照明的-这是完全不同的。我看到了区别，但从你的回答来看，着色器似乎可以做到所有这些（按像素），但顶点照明的外观很好，在当前世界中仍然有效，即使使用着色器。一旦你比较逐顶点和逐像素着色，你很难回到前一个。。。考虑凹凸贴图、视差贴图、反射和其他效果。