source/materials/light.h

   1 #ifndef MSP_GL_LIGHT_H_
   2 #define MSP_GL_LIGHT_H_
   3
   4 #include <msp/datafile/objectloader.h>
   5 #include <msp/geometry/angle.h>
   6 #include "color.h"
   7 #include "placeable.h"
   8 #include "vector.h"
   9
  10 namespace Msp {
  11 namespace GL {
  12
  13 class ProgramData;
  14
  15 /**
  16 Stores properties of a single light source.  Lights can be directional, point
  17 lights or spotlights.  No explicit type parameter is provided; rather the
  18 other parameters determine what kind of light it is.  If the fourth component
  19 of position is zero, it's a directional light.  Otherwise, if the spot cutoff
  20 is not 180 degrees, it's a spotlight.  Otherwise it's an omnidirectional point
  21 light.
  22
  23 Lights are usually grouped with a Lighting object, which can be used in a
  24 Sequence::Step.
  25
  26 Lights do not cast shadows by themselves.  See ShadowMap for that.
  27 */
  28 class Light: public Placeable
  29 {
  30 public:
  31         class Loader: public DataFile::ObjectLoader<Light>
  32         {
  33         public:
  34                 Loader(Light &);
  35
  36         private:
  37                 void attenuation(float, float, float);
  38                 void color(float, float, float);
  39                 void position(float, float, float, float);
  40                 void spot_direction(float, float, float);
  41                 void spot_exponent(float);
  42                 void spot_cutoff(float);
  43         };
  44
  45 private:
  46         Color color;
  47         Color transmittance;
  48         Vector4 position;
  49         Vector3 spot_dir;
  50         Vector3 direction;
  51         float spot_exp;
  52         Geometry::Angle<float> spot_cutoff;
  53         float attenuation[3];
  54         unsigned generation;
  55
  56 public:
  57         Light();
  58
  59 private:
  60         void update_matrix();
  61
  62 public:
  63         /** Sets the color of the Light.  Provided
  64         to shaders as light_sources[i].color. */
  65         void set_color(const Color &);
  66
  67         /** Sets a multiplier on how much light actually reaches the target.  Used
  68         when modeling an atmosphere. */
  69         void set_transmittance(const Color &);
  70
  71         const Color &get_color() const { return color; }
  72         const Color &get_transmittance() const { return transmittance; }
  73
  74         /** Sets the postion and orientation of the Light from a matrix.  Negative Z
  75         axis is used as the spot direction, other axes are ignored. */
  76         virtual void set_matrix(const Matrix &);
  77
  78         /** Sets the position of the Light.  For a directional light, set the xyz
  79         components to a vector pointing towards the light and the w component to 0. */
  80         void set_position(const Vector4 &);
  81
  82         const Vector4 &get_position() const { return position; }
  83
  84         /** Sets the direction of a spotlight.  Has no effect if spotlight cutoff is
  85         not set. */
  86         void set_spot_direction(const Vector3 &);
  87
  88         /** Sets the angular falloff exponent of the spotlight.  Must be >= 0. */
  89         void set_spot_exponent(float);
  90
  91         /** Sets the cutoff angle of a spotlight.  Beyond this angle from its axis
  92         the spotlight provides no illumination.  Must be between 0 and 90 degrees,
  93         or exactly 180 degrees to indicate a non-spotlight. */
  94         void set_spot_cutoff(const Geometry::Angle<float> &);
  95
  96         /** Disables spotlight, reverting to an omnidirectional point light.
  97         Equivalent to setting the spot cutoff to 180 degrees. */
  98         void disable_spot_cutoff();
  99
 100         const Vector3 &get_spot_direction() const { return spot_dir; }
 101         float get_spot_exponent() const { return spot_exp; }
 102         const Geometry::Angle<float> &get_spot_cutoff() const { return spot_cutoff; }
 103         void set_attenuation(float, float, float);
 104         const float *get_attenuation() const { return attenuation; }
 105
 106         unsigned get_generation() const { return generation; }
 107
 108         /** Updates a ProgramData object with the uniforms for the Light.  A light
 109         source index must be passed in.  Primarily used by Lighting. */
 110         void update_shader_data(ProgramData &, unsigned) const;
 111 };
 112
 113 } // namespace GL
 114 } // namespace Msp
 115
 116 #endif