OpenGL在frag着色器中模拟点光源

在3D世界中，模拟点光源实现对墙壁的光照。效果还是非常不错的。
思路如下：

1. 准备一张墙壁图像。
2. 自动生成墙壁的法线纹理。
3. 模拟点光源。
4. 添加漫反射。
5. 随着时间变换进行规律性移动。

代码如下：

#iChannel0"file://./wall.jpeg"

float getVal(vec2 uv)
{
    return length(texture(iChannel0,uv).xyz);
}

vec2 getGrad(vec2 uv,float delta)
{
    vec2 d=vec2(delta,0);
    return vec2(
        getVal(uv+d.xy)-getVal(uv-d.xy),
        getVal(uv+d.yx)-getVal(uv-d.yx)
    )/delta;
}

// 随着时间流逝，来模拟点光源动态移动
float msin()
{
	// 因为sin把区间固定在[-1, 1]，1.0是范围因子，0.5将改变sin函数的中点位置，不懂就画图。
    return sin(iTime)*1.0 + 0.5;
}

void mainImage( out vec4 fragColor, in vec2 fragCoord)
{
	vec2 uv = fragCoord.xy / iResolution.xy;
	// 获取法线贴图
    vec3 n = vec3(getGrad(uv, 1.0/iResolution.y), 150.0);
    n = normalize(n);
    // 设计一个点光源p, 座标在(0.5, 0.5)中心位置, 由于uv纹理是[0.0, 1.0]范围的
    vec2 p = vec2(msin(), 0.5);
    // 计算uv和p的距离
    vec2 d = p-uv;
    // 光源方向，0.125是z向量，从2维到3维
    vec3 ligthDir = vec3(d, 0.125);
    // 计算光照在uv像素上面的强度, 因为越近的应该越强, 所以使用除法.length计算的是长度
    float q = 0.4/length(ligthDir.xyz);
    // 光源颜色
    vec3 ligthColor = vec3(0.9922, 0.4667, 0.1137);
    // 光源颜色*漫反射*光源强度
    vec3 diffuse = ligthColor * max(dot(n, normalize(ligthDir)), 0.0) * q;
    // 纹理贴图
    vec4 color = texture(iChannel0, uv);
    fragColor = vec4(diffuse * color.rgb, 1.0) + 0.1;
}

原图如下：

效果如下：
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