计算高度图的法线

Question

我的高度图计算法线有一个小问题。它有一种奇怪的行为。在较高点和较低点，法线很好，但在中间它们似乎是错误的。它们被点光照亮。

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编辑： 尝试了两种新方法：

这是正常的。它看起来很好，但你看到了单面。

Position normal = crossP(vectorize(pOL, pUR), vectorize(pOR, pUL));

我也试图用这种方式按顶点做，但也有一个奇怪的输出。

这是Nico提出的建议：

看起来也很奇怪。也许我如何计算帮助点是错误的。

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编辑2： 我的观点的定义： OL，OR，UL，UR是要绘制的平面的角顶点。

                postVertPosZ1 postVertPosZ2
preVertPosX1         pOL           pOR         postVertPosX1
preVertPosX2         pUL           pUR         postVertPosX2
                 preVertPosZ1  preVertPosZ2

EDIT3：

我现在解决了。这是一个愚蠢的错误： 我忘了将帮助顶点的y值乘以高度乘数，并且必须更改一些值。

现在很漂亮。

Answer 1

有很多方法可以解决这个问题。我没有遇到你的。我建议使用中心差异来估计高度场的偏导数。然后使用交叉产品来获得正常：

每个顶点法线可以从其四个邻居计算得出。你不需要飞机加上它的邻居：

  T
L O R
  B

O是您要为其计算法线的顶点。其他顶点（顶部，右侧，底部，左侧）是它的邻居。然后我们想要计算水平和垂直方向的中心差异：

             /           2           \
horizontal = | height(R) - height(L) |
             \           0           /

             /           0           \
vertical   = | height(B) - height(T) |
             \           2           /

正常是这些切线的交叉积：

normal = normalize(cross(vertical, horizontal))
                   / / height(L) - height(R) \ \
       = normalize | |           2           | |
                   \ \ height(T) - height(B) / /

请注意，这些计算假设您的x轴与右侧对齐，而z轴向下对齐。