平坦水面上的法线贴图会产生不正确的镜面高光

Question

我有一个平坦的水面，上面有一个dudv和一张法线贴图。 dudv地图工作正确，法线贴图也正确附着（可视化法线贴图）。 镜面高光始终显示在错误的位置，但好像光线方向不正确。照明工作正常，没有正常的映射，所以我不相信它是光的方向，但可能是切线空间的东西。由于我从一组静态向量计算切线空间，我很困惑它可能会出错。

在顶点着色器中，我创建了TBN矩阵，用于创建我发送到片段着色器的切线空间矢量：

const vec3 TANGENT = vec3(1.0, 0.0, 0.0);
const vec3 NORMAL = vec3(0.0, 1.0, 0.0);
const vec3 BITANGENT = vec3(0.0, 0.0, -1.0);

out vec3 FragPos;
out vec3 TangentFragPos;
out vec3 TangentLightDir;
out vec3 TangentPlayerPos;

void main()
{
    FragPos = vec3(model * vec4(vertex, 1.0));
    mat3 mod = transpose(inverse(mat3(model)));
    [...]
    vec3 n = normalize(mod * NORMAL);
    vec3 t = normalize(mod * TANGENT);
    vec3 b = normalize(mod * BITANGENT);
    mat3 TBN = transpose(mat3(t, b, n));
    TangentFragPos =  TBN * FragPos;
    TangentLightDir =  TBN * sun.Position.xyz;
    TangentPlayerPos =  TBN * playerPos;
}

在片段着色器中，我然后从法线贴图中采样法线向量，并使用变换后的切线空间向量来计算镜面高光：

in vec3 FragPos;
in vec3 TangentFragPos;
in vec3 TangentLightDir;
in vec3 TangentPlayerPos;

uniform sampler2D normalMap;

void main()
{    
    [...]
    vec3 normal = texture(normalMap, vec2(TexCoords * TextureScale) + vec2(Time)).xyz;
    normal = normalize(normal * 2.0 - 1.0);
    // normal = vec3(0.0, 0.0, 1.0); // this gives proper specular highlights, but not mapped

    // Specular lighting
    vec3 lightDir = normalize(-TangentLightDir);
    viewDir = normalize(TangentPlayerPos - TangentFragPos);
    vec3 reflectDir = normalize(reflect(-lightDir, normal));
    float spec = pow(max(dot(viewDir, reflectDir), 0.0), 64);
    vec3 lighting = sun.Specular * spec * fresnel;

    color.xyz *= lighting;       
}

请注意，我在世界空间中进行照明。

在没有法线贴图的情况下，照明工作正常，但只要我将TBN矩阵引入方程式，镜面高光就不会在水面上朝向正确的方向。

修改

我添加了一张图片，以查看它当前的外观以及镜面反射光的位置。这可能会增加一些关于问题的额外见解：

EDIT2

这是奇怪的事情。如果我手动将法线向量定义为vec3(0.0, 0.0, 1.0)（在切线空间中向上指向），我会得到完美的镜面高光（但没有映射变化），一旦我从法线贴图中取出法线，我会再次得到不正确的高光，所以我我会说这个问题的原因是正常的。我正在使用的法线贴图是您通常会看到的默认法线贴图，如下所示：

为什么一旦我从这个法线贴图（已经应该在切线空间中）取法线，镜面高光会分解？

Answer 1

现在已经进行了一周多的调试，我终于找到了问题。我一直在使用伽马校正，默认情况下我的纹理类加载带有GL_SRGB属性的纹理作为纹理的内部格式，因此OpenGL正确地将伽马校正的纹理转换为它们的线性兄弟。

问题是我还使用此纹理类加载了dudv和Normal贴图而没有更改此属性，因此普通和dudv贴图应用了OpenGL的gamma-＆gt;线性校正，从而得出了错误的结果。

使用GL_RGB加载这些纹理解决了这个问题。

Answer 2

您是左手坐标还是右手坐标系？您是否考虑过检查静态TBN矩阵向量的有效性？

编辑： 通过正交和切线提取比特率。因此，normal(0,1,0) x tangent(1,0,0)等于bitangent(0,0,-1)