Question

我试图在GLSL中使用一些简单的漫反射光照。我有一个正在作为点数组传入的立方体，我正在计算几何着色器中的面法线（因为我打算在运行时使网格变形，所以我需要新的面法线。）< / p>

我的问题是当我将相机移动到世界各地时，漫反射值会发生变化。所以当我的立方体的脸上的阴影随着相机移动而改变。我无法弄清楚造成这种情况的原因。我的着色器如下：

顶点：

#version 330 core

layout(location = 0) in vec3 vertexPosition_modelspace;

uniform mat4 MVP;

void main(){     
    gl_Position =  MVP * vec4(vertexPosition_modelspace,1);
}

几何：

#version 330

precision highp float;

layout (triangles) in;
layout (triangle_strip) out;
layout (max_vertices = 3) out;

out vec3 normal;
uniform mat4 MVP;
uniform mat4 MV;

void main(void)
{
    for (int i = 0; i < gl_in.length(); i++) {
        gl_Position = gl_in[i].gl_Position;


        vec3 U = gl_in[1].gl_Position.xyz - gl_in[0].gl_Position.xyz;
        vec3 V = gl_in[2].gl_Position.xyz - gl_in[0].gl_Position.xyz;

        normal.x = (U.y * V.z) - (U.z * V.y);
        normal.y = (U.z * V.x) - (U.x * V.z);
        normal.z = (U.x * V.y) - (U.y * V.x);

        normal = normalize(transpose(inverse(MV)) * vec4(normal,1)).xyz;

        EmitVertex();
    }
    EndPrimitive();
}

片段：

#version 330 core

in vec3 normal;
out vec4 out_color;
const vec3 lightDir = vec3(-1,-1,1);

uniform mat4 MV;

void main()
{
    vec3 nlightDir = normalize(vec4(lightDir,1)).xyz;
    float diffuse = clamp(dot(nlightDir,normal),0,1);

    out_color = vec4(diffuse*vec3(0,1,0),1.0);
}

由于

Answer 1

您的代码中存在许多错误的内容。你的大部分问题都来自于完全忘记了各种载体所处的空间。你无法在不同空间的矢量之间进行有意义的计算。

normal = normalize(transpose(inverse(MV)) * vec4(normal,1)).xyz;

通过使用1作为法线的第四个分量，你完全打破了这个计算。它导致法线被翻译，这是不合适的。

此外，您的normal值是根据gl_Position计算的。 gl_Position位于剪辑空间中，而非模型空间。所有你得到的是剪辑空间正常，这不是你需要，想要或甚至可以使用的。

如果要计算相机空间法线，请从相机空间位置计算它。或者从模型空间位置计算模型空间法线，并使用模型/视图矩阵将其转换为相机空间。

此外，在 CPU 上执行反转/转置并将其传递给着色器。哦，把所有正常的计算都从循环中取出来;你只需要每个三角形做一次（将它存储在局部变量中并将其复制到每个顶点的输出）。并手动停止交叉产品;使用内置的GLSL cross函数。

vec3 nlightDir = normalize(vec4(lightDir,1)).xyz;

这比使用1作为变换之前的第四个组件没有意义。只需直接标准化lightDir。

同样重要的是，如果你在相机空间进行照明，那么光线方向需要随着相机而改变，以便它在世界中保持相同的明显方向。因此，您将不得不采用世界空间灯光位置并将其转换为相机空间（通常在CPU上，作为制服传入）。

片段漫反射值随摄像机位置/旋转而变化

1 个答案: