从零开始写C++3D游戏引擎（开发环境VS2022+OpenGL）之十一 从打光到材质 细嚼慢咽逐条读代码系列

发布于：2025-03-16 ⋅ 阅读:(13) ⋅ 点赞:(0)

写在篇前的话

作为一个曾经在代码堆里面苦苦挣扎的萌新，困惑的事情在于库，各种依赖，包换文件，链接库，纠结于代码的作用意义。尤其在3D引擎开发的问题上，很多人都被各种困难给阻拦，放弃了在3D渲染，3D游戏引擎上大涨鸿图的机会。

当然关于3D游戏引擎的教程已经汗牛充栋，但是大部分的教程都是由过来人写的，代码中的逻辑与实现，在过来人眼中自然且简单，在初学者眼里却是晦涩繁杂，因此从一个初学者的角度来写一篇关于如果利用OpenGL库开发3D游戏引擎的文章，尤其着重于一行行代码的实现，对于初学者将是莫大的帮助！

有感于此，本人准备以自己的方式以飨读者，节省大家的时间。

本片中所有的源码都可以在这个CSDN资源中找到：3D模型添加材质的源代码，代码解释参见金沙阳博客文章《从零开始写C++3D游戏引擎（开发环境VS2022+OpenGL）之十一从打光到材质细嚼慢咽逐条读代码系列》资源-CSDN文库

希望大家多多点赞支持，大家的支持就是我努力更新的动力！

前情回顾

按照惯例，先回顾一下之前的内容，在之前的博文里面，已经介绍了如何使用OpenGL在VS2022开发环境里面，如何改变摄像头的操作，如何使用光线达到漫反射镜面反射的效果。这些内容都可以访问我的博客文章进行回顾。

[!TIP]

从零开始写3D游戏引擎（开发环境VS2022+OpenGL）之八点五 细嚼慢咽3D引擎的代码实现_利用opengl来写渲染引擎-CSDN博客

从零开始写3D游戏引擎（开发环境VS2022+OpenGL）之九 如何编写摄像机操纵镜头 慢条斯理的保姆包教会系列-CSDN博客

从零开始写3D游戏引擎（开发环境VS2022+OpenGL）之九点五 编写运动摄像机镜头的源代码 细嚼慢咽逐条读代码系列-CSDN博客

从零开始写3D引擎（开发环境VS2022+OpenGL）之十 如何给3D图形添加光源设置漫发射镜面放射 保姆包教会系列-CSDN博客

学习目标

本篇的目标就是要给3D模型拥有质感，也就是有了材质属性，效果图如下：

在这里插入图片描述

源文件有哪些？它们的关系如何？

在本人给出的资源文件中，一共有11个文件，分别是：

  1. 着色器小程序（zprograms）：3.1.light_cube.fs；3.1.light_cube.vs；3.1.light_cube.fs；3.1.light_cube.vs。其中，.fs文件是片段着色器小程序，.vs文件是顶点着色器小程序。在后文，我们会一个一个讲解它们内部的源码以及相互之间的关系。

  2. 头文件：camera.h;shader_m.h;stb_image.h。这三个头文件，我们将一个一个讲明他们的来历和作用。

  3. 源文件，程序主体文件：materials.cpp。该文件，将是本文描述的重点

  4. 程序配置文件：chapter11.vcxproj；chapter11.vcxproj.filters；chapter11.vcxproj.user。里面有本工程的配置信息，事实上，几乎所有的附文件包，链接库信息都可以在里面找到。本文的第一个目标就是要讲清楚这里面XML文件的作用，理解了这些，各位在使用VS2022开发配置文件的时候将节约大量时间。

工程文件的讲解

在本博客附属的资源中，工程配置文件一共有三个，分别是chapter11.vcxproj；chapter11.vcxproj.filters；chapter11.vcxproj.user，这三个文件都可以用记事本或者nodepad++打开并修改，不过我们更加要关心的是第一个文件chapter11.vcxproj，里面的内容如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<Project DefaultTargets="Build" xmlns="http://schemas.microsoft.com/developer/msbuild/2003">
  <ItemGroup Label="ProjectConfigurations">
    <ProjectConfiguration Include="Debug|Win32">
      <Configuration>Debug</Configuration>
      <Platform>Win32</Platform>
    </ProjectConfiguration>
    <ProjectConfiguration Include="Release|Win32">
      <Configuration>Release</Configuration>
      <Platform>Win32</Platform>
    </ProjectConfiguration>
    <ProjectConfiguration Include="Debug|x64">
      <Configuration>Debug</Configuration>
      <Platform>x64</Platform>
    </ProjectConfiguration>
    <ProjectConfiguration Include="Release|x64">
      <Configuration>Release</Configuration>
      <Platform>x64</Platform>
    </ProjectConfiguration>
  </ItemGroup>
  <PropertyGroup Label="Globals">
    <VCProjectVersion>17.0</VCProjectVersion>
    <Keyword>Win32Proj</Keyword>
    <ProjectGuid>{5c49ea2e-3d95-4766-ab3b-129387fbf142}</ProjectGuid>
    <RootNamespace>ConsoleApplication1</RootNamespace>
    <WindowsTargetPlatformVersion>10.0</WindowsTargetPlatformVersion>
    <ProjectName>chapter11</ProjectName>
  </PropertyGroup>
  <Import Project="$(VCTargetsPath)\Microsoft.Cpp.Default.props" />
  <PropertyGroup Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Debug|Win32'" Label="Configuration">
    <ConfigurationType>Application</ConfigurationType>
    <UseDebugLibraries>true</UseDebugLibraries>
    <PlatformToolset>v143</PlatformToolset>
    <CharacterSet>Unicode</CharacterSet>
  </PropertyGroup>
  <PropertyGroup Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Release|Win32'" Label="Configuration">
    <ConfigurationType>Application</ConfigurationType>
    <UseDebugLibraries>false</UseDebugLibraries>
    <PlatformToolset>v143</PlatformToolset>
    <WholeProgramOptimization>true</WholeProgramOptimization>
    <CharacterSet>Unicode</CharacterSet>
  </PropertyGroup>
  <PropertyGroup Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Debug|x64'" Label="Configuration">
    <ConfigurationType>Application</ConfigurationType>
    <UseDebugLibraries>true</UseDebugLibraries>
    <PlatformToolset>v143</PlatformToolset>
    <CharacterSet>Unicode</CharacterSet>
  </PropertyGroup>
  <PropertyGroup Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Release|x64'" Label="Configuration">
    <ConfigurationType>Application</ConfigurationType>
    <UseDebugLibraries>false</UseDebugLibraries>
    <PlatformToolset>v143</PlatformToolset>
    <WholeProgramOptimization>true</WholeProgramOptimization>
    <CharacterSet>Unicode</CharacterSet>
  </PropertyGroup>
  <Import Project="$(VCTargetsPath)\Microsoft.Cpp.props" />
  <ImportGroup Label="ExtensionSettings">
  </ImportGroup>
  <ImportGroup Label="Shared">
  </ImportGroup>
  <ImportGroup Label="PropertySheets" Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Debug|Win32'">
    <Import Project="$(UserRootDir)\Microsoft.Cpp.$(Platform).user.props" Condition="exists('$(UserRootDir)\Microsoft.Cpp.$(Platform).user.props')" Label="LocalAppDataPlatform" />
  </ImportGroup>
  <ImportGroup Label="PropertySheets" Condition="'$(Configuration)|$(Platform)'=='Release|Win32'">
    <Import Project="$(UserRootDir)\Microsoft.Cpp.$(Platform).user.props" Condition="exists('$(UserRootDir)\Microsoft.Cpp.$(Platform).user.props')" Label="LocalAppDataPlatform" />

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