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背景知识：
光照在3D图形学中很重要。如果把光照加入到模型渲染中会增加场景的逼真程度。使用模拟，是因为它不能100%模拟现实世界。现实的光，是由大量的粒子称之为光子构成的，表现出粒子特性和波特性。如果你试图计算每个光子的影响，你的计算机无法做到这个。
因此，几个光照模型被开发出来，他们模拟光的核心效果，当光照照射到物体的时候。光照模型跟着计算机的升级而变得越来越复杂。在下一节教程开始，我们将会学习基础的光照模型，他们很简答。但是对于所有的大气层中的场景都影响很大。
最基本的光照模型是Ambient/Diffuse/Specular。环境光是光照的一种类型，当你走出室内你就会看到环境光。即使是太阳落下了，它的光射线撞击到不同的物体，不同的物体就会被看到，即使是在影子里。由于光在每个它撞击到物体之间进行多次反射，他不是一条笔直的路径。甚一个灯泡在室内，看起来像是太阳的感觉。把它的环境的光向四周发射，如果房间足够大，每个东西都是均等的。环境光模拟的是没有起点、没有方向、对每个物体都有相同效果。
漫反射重点强调的是，光是从哪个角度照射到物体表面的，强调的是照射物体的亮度。当光和物体的一个面撞击，那么此面就比另外一个面亮一些。我们仅仅看到太阳传播环境光，没有特定的方向。但是，太阳也有漫反射属性。当他撞击到高的建筑物是，你会看到建筑物的一面比另外一面亮。漫反射光的最重要的属性是方向。
镜面光，是物体的另外一个属性，而不是光本身的。它使得物体某个部分看起来特别刺眼。这个还和视角的方向有关。金属物体经常有一些反射属性，比如一辆车在晴天会有边缘刺眼的效果。计算镜面反射的时候要考虑光的入射方向，以及观察者的观察方向。
在3D应用中，你清楚不需要创建环境光、漫反射、镜面反射。反而，你使用光源，比如户外的太阳，室内的灯泡，或者是岩洞中的聚光灯。这些光源类型会把环境光、漫反射、镜面反射的效果结合起来。比如，聚光灯，能够照射特定范围的物体，在范围之外的则不会照亮。
在接下来的教程中，我们开发几种有用的光源类型，学习基本的光照模型。
我们从平行光开始。一个平行光有方向，但是没有起点。这就意味着，所有的光射线都是平行的。光的方向用一个向量表示，所有的物体都是使用这个向量计算光，而不考虑起点位置。太阳就是平行光。如果你试图计算两个相邻的建筑和太阳光的夹角的话，两个角度是几乎相同的。因为太阳在150百万千米之外。因此，我们只考虑其方向。
平行光的另外一个重要的属性是，它的亮度和距离无关。这个亮度是一个常量值。而点光源，则是距离越远，其亮度越低。
下图展示了平行光：
我们已经看到太阳既有环境光也有漫反射属性。我们本节将介绍如何计算环境光，而漫反射下一节再计算。
上一节中我们介绍了如何从一个贴图中采样颜色。颜色又三个通道（RGB），每个通道都有一个字节。那么意味着，颜色范围在0到255之间。不同的颜色通道结合起来，就得到不同的颜色。都为0则为黑色，都为255则为白色。其他的东西都在黑白之间。可以对分量做等比缩放，其亮度根据缩放值变暗或者变亮。
当白光撞击到表面，表面就会反射白色。这个亮度或明或暗，取决于光源的亮度。但是反射都是同样的基础色。如果光源是纯红(255,0,0)，那么反射的颜色只能是红色。这是因为光源没有绿色和蓝色用来反射。如果物体表面是纯蓝，那么结果是黑色。基础的原则是，光源只能反射物体的颜色，但是不能对其着色。
我们定义光源的颜色在[0,1]之间。把这个值乘以物体的颜色，就得到了反射的颜色。但是，我们需要考虑环境光强度。因此，环境光强度会被单做一个因子，用来乘以每个分量。这个就是最终颜色。等式如下：
在本节的教程中，你可以按住a和s键来增加和减少环境光的强度。这个只是平行光的环境光部分。这个在下一节的漫反射中会有所变化。目前，我们从任何角度看物体都是一样的。
环境光的效果大多不被使用。因为，它看起来很假，和过于简单，其实现不太符合实际。使用高级的方法，例如全局光照，因为灯光被物体反射又撞击其他的物体，这些间接光也会被考虑进去。我们不能完全避免环境光，因为要避免某个物体的表面完全黑的情况。因此在最后，可以通参数用来微调下。
代码注释：
我们的代码例子，变得越来越复杂。本节，为了实现环境光，我们做了很多的重构工作。我们把代码放在更合适的位置，最主要的变化是：
- 封装了shader的管理类。这个包含了编译和链接。从现在开始，我们会在在Technique的子类中实现效果。
- 移动GLUT的初始化和回调管理到GLUTBackend组件中。这个组件注册自身以及接受来自GLUT的回调，然后把他们转向c++应用，这些回调采样接口编程。
- 把main文件中的全局的函数和变量移动到单独类中。
本节的大多数代码，处理灯光的代码，不是新的，只是重新组织了下。因此新的头文件需要重新定义下。
(glut_backend.h:24)
void GLUTBackendInit(int argc, char** argv);
bool GLUTBackendCreateWindow(unsigned int Width, unsigned int Height, unsigned int bpp, bool isFullScreen, const char* pTitle);
GLUT的特定的代码大多数移动到GLUT backend组件中，这个是GLUT很方便得到初始化，并且创建一个窗口。
(glut_backend.h:28)
void GLUTBackendRun(ICallbacks* pCallbacks);
在GLUT初始化，一个窗口被创建之后，下一步就是执行上面的主循环。