Question

我试图通过减少三角形数量来优化我的地形，同时保持尽可能多的细节。减少工作正常，我将顶点的数量减少了5，没有太多的视觉损失。这个新的非对称网格上的法线计算存在问题。

我有每个顶点的法线，这里是计算法线的片段：

private void calcNormal(Vector<Triangle_dt> triangles, Point_dt point) {

    Vec3 normal = new Vec3(0, 0, 0);
    for (Triangle_dt triangle : triangles) {
        Vec3 a = getPos(triangle.p1());
        Vec3 b = getPos(triangle.p2());
        Vec3 c = getPos(triangle.p3());

        Vec3 AB = b.subtract(a);
        Vec3 AC = c.subtract(a);

        normal = normal.add(AB.cross(AC));
    }

    setNormal(point, normal.getUnitVector());
}

其中三角形是连接到顶点（点）的三角形。我将所有三角形法线加在一起（不进行标准化以使最终向量按三角形区域加权），然后最终对最终结果进行标准化。

我相信计算是正确的，但结果中有令人讨厌的瑕疵（用方向灯照亮）：

正如您可以看到顶点稀疏的不需要的线条。它是由于小点聚集在一起但远离下一组点而引起的（见下图）。怎么预防这个？这里的点渲染视图相同：

Answer 1

感谢ybungalobill，我做了以下工作让它发挥作用：

使用以下代码从原始地图（对称网格）创建法线贴图：

从高度图计算法线

// Calculating normals from height map
public void calcNormals() {
    Vec3 up = new Vec3(0, 1, 0);
    float sizeFactor = 1.0f / (8.0f * cellSize);
    normals = new Vec3[rows * cols];

    for (int row = 0; row < rows; row++) {
        for (int col = 0; col < cols; col++) {
            Vec3 normal = up;

            if (col > 0 && row > 0 && col < cols - 1 && row < rows - 1) {
                float nw = getValue(row - 1, col - 1);
                float n = getValue(row - 1, col);
                float ne = getValue(row - 1, col + 1);
                float e = getValue(row, col + 1);
                float se = getValue(row + 1, col + 1);
                float s = getValue(row + 1, col);
                float sw = getValue(row + 1, col - 1);
                float w = getValue(row, col - 1);

                float dydx = ((ne + 2 * e + se) - (nw + 2 * w + sw)) * sizeFactor;
                float dydz = ((sw + 2 * s + se) - (nw + 2 * n + ne)) * sizeFactor;

                normal = new Vec3(-dydx, 1.0f, -dydz).getUnitVector();
            }

            normals[row * cols + col] = normal;
        }
    }
}

从法线创建图像

public static BufferedImage getNormalMap(Terrain terrain) {
    Vec3[] normals = terrain.getNormals();
    float[] pixels = new float[normals.length * 3];

    for (int i = 0; i < normals.length; i++) {
        Vec3 normal = normals[i];
        float x = (1.0f + normal.x) * 0.5f;
        float y = (1.0f + normal.y) * 0.5f;
        float z = (1.0f + normal.z) * 0.5f;
        pixels[i * 3] = x * MAX;
        pixels[i * 3 + 1] = y * MAX;
        pixels[i * 3 + 2] = z * MAX;
    }

    BufferedImage img = new BufferedImage(cols, rows, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
    WritableRaster imgRaster = img.getRaster();
    imgRaster.setPixels(0, 0, cols, rows, pixels);
    return img;
}

在片段着色器中应用图像，并使用顶点着色器中的顶点位置计算纹理坐标：

片段着色器的一部分：

void main() {
    vec3 newNormal = texture(normalMap, vec2(worldPos0.x / maxX, worldPos0.z / maxZ)).xyz;
    newNormal = (2.0 * newNormal) - 1.0;
    outputColor = calcColor(normalize(newNormal));
}

结果如下：

点渲染的相同视图：

换句话说：几个顶点但视觉上高细节的地形

计算地形网格上的法线

1 个答案: