Question

以下：https://www.gamasutra.com/view/feature/131275/implementing_lighting_models_with_.php?page=2

我正在尝试实现漫反射照明，但我认为我不理解某些东西......而且我不知道我是否正确计算它。

多维数据集的顶点信息是：

SimpleVertex vertices[] =
        {
            { DirectX::XMFLOAT3(-1.0f, 1.0f, -1.0f), DirectX::XMFLOAT3(0.0f, 1.0f, 0.0f), DirectX::XMFLOAT2(1.0f, 0.0f) },
            { DirectX::XMFLOAT3(1.0f, 1.0f, -1.0f), DirectX::XMFLOAT3(0.0f, 1.0f, 0.0f), DirectX::XMFLOAT2(0.0f, 0.0f) },
            { DirectX::XMFLOAT3(1.0f, 1.0f, 1.0f), DirectX::XMFLOAT3(0.0f, 1.0f, 0.0f), DirectX::XMFLOAT2(0.0f, 1.0f) },
            { DirectX::XMFLOAT3(-1.0f, 1.0f, 1.0f), DirectX::XMFLOAT3(0.0f, 1.0f, 0.0f), DirectX::XMFLOAT2(1.0f, 1.0f) },

            { DirectX::XMFLOAT3(-1.0f, -1.0f, -1.0f), DirectX::XMFLOAT3(0.0f, -1.0f, 0.0f), DirectX::XMFLOAT2(0.0f, 0.0f) },
            { DirectX::XMFLOAT3(1.0f, -1.0f, -1.0f), DirectX::XMFLOAT3(0.0f, -1.0f, 0.0f), DirectX::XMFLOAT2(1.0f, 0.0f) },
            { DirectX::XMFLOAT3(1.0f, -1.0f, 1.0f), DirectX::XMFLOAT3(0.0f, -1.0f, 0.0f), DirectX::XMFLOAT2(1.0f, 1.0f) },
            { DirectX::XMFLOAT3(-1.0f, -1.0f, 1.0f), DirectX::XMFLOAT3(0.0f, -1.0f, 0.0f), DirectX::XMFLOAT2(0.0f, 1.0f) },

            { DirectX::XMFLOAT3(-1.0f, -1.0f, 1.0f), DirectX::XMFLOAT3(-1.0f, 0.0f, 0.0f), DirectX::XMFLOAT2(0.0f, 1.0f) },
            { DirectX::XMFLOAT3(-1.0f, -1.0f, -1.0f), DirectX::XMFLOAT3(-1.0f, 0.0f, 0.0f), DirectX::XMFLOAT2(1.0f, 1.0f) },
            { DirectX::XMFLOAT3(-1.0f, 1.0f, -1.0f), DirectX::XMFLOAT3(-1.0f, 0.0f, 0.0f), DirectX::XMFLOAT2(1.0f, 0.0f) },
            { DirectX::XMFLOAT3(-1.0f, 1.0f, 1.0f), DirectX::XMFLOAT3(-1.0f, 0.0f, 0.0f), DirectX::XMFLOAT2(0.0f, 0.0f) },

            { DirectX::XMFLOAT3(1.0f, -1.0f, 1.0f), DirectX::XMFLOAT3(1.0f, 0.0f, 0.0f), DirectX::XMFLOAT2(1.0f, 1.0f) },
            { DirectX::XMFLOAT3(1.0f, -1.0f, -1.0f), DirectX::XMFLOAT3(1.0f, 0.0f, 0.0f), DirectX::XMFLOAT2(0.0f, 1.0f) },
            { DirectX::XMFLOAT3(1.0f, 1.0f, -1.0f), DirectX::XMFLOAT3(1.0f, 0.0f, 0.0f), DirectX::XMFLOAT2(0.0f, 0.0f) },
            { DirectX::XMFLOAT3(1.0f, 1.0f, 1.0f), DirectX::XMFLOAT3(1.0f, 0.0f, 0.0f), DirectX::XMFLOAT2(1.0f, 0.0f) },

            { DirectX::XMFLOAT3(-1.0f, -1.0f, -1.0f), DirectX::XMFLOAT3(0.0f, 0.0f, -1.0f), DirectX::XMFLOAT2(0.0f, 1.0f) },
            { DirectX::XMFLOAT3(1.0f, -1.0f, -1.0f), DirectX::XMFLOAT3(0.0f, 0.0f, -1.0f), DirectX::XMFLOAT2(1.0f, 1.0f) },
            { DirectX::XMFLOAT3(1.0f, 1.0f, -1.0f), DirectX::XMFLOAT3(0.0f, 0.0f, -1.0f), DirectX::XMFLOAT2(1.0f, 0.0f) },
            { DirectX::XMFLOAT3(-1.0f, 1.0f, -1.0f), DirectX::XMFLOAT3(0.0f, 0.0f, -1.0f), DirectX::XMFLOAT2(0.0f, 0.0f) },

            { DirectX::XMFLOAT3(-1.0f, -1.0f, 1.0f), DirectX::XMFLOAT3(0.0f, 0.0f, 1.0f), DirectX::XMFLOAT2(1.0f, 1.0f) },
            { DirectX::XMFLOAT3(1.0f, -1.0f, 1.0f), DirectX::XMFLOAT3(0.0f, 0.0f, 1.0f), DirectX::XMFLOAT2(0.0f, 1.0f) },
            { DirectX::XMFLOAT3(1.0f, 1.0f, 1.0f), DirectX::XMFLOAT3(0.0f, 0.0f, 1.0f), DirectX::XMFLOAT2(0.0f, 0.0f) },
            { DirectX::XMFLOAT3(-1.0f, 1.0f, 1.0f), DirectX::XMFLOAT3(0.0f, 0.0f, 1.0f), DirectX::XMFLOAT2(1.0f, 0.0f) },
        };

顶点着色器是：

cbuffer ConstantBuffer : register( b0 )
{
    matrix World;
    matrix View;
    matrix Projection;
    float4 vMeshColor;
};

struct VS_INPUT
{
    float4 Position : POSITION;
    float3 Normal : NORMAL;
    float2 Texture : TEXCOORD0;
};

struct PS_INPUT
{
    float4 Position : SV_POSITION;
    float3 Normal : TEXCOORD0;
    float2 Texture : TEXCOORD1;
};

PS_INPUT VS( VS_INPUT input )
{
    PS_INPUT output = (PS_INPUT)0;

    output.Position = mul( input.Position, World );
    output.Position = mul( output.Position, View );
    output.Position = mul( output.Position, Projection );

    output.Normal = mul( input.Normal, World );
    output.Normal = mul( output.Normal, View );
    output.Normal = mul( output.Normal, Projection );
    output.Normal = normalize( output.Normal );

    output.Texture = input.Texture;

    return output;
}

Pixel Is：

PS_OUTPUT PS( PS_INPUT input )
{
    PS_OUTPUT output;
    float4 ambient = {0.1, 0.0, 0.0, 1.0};
    float4 lightColor = { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f};

    float3 lightPosition = ( 1.0f, 1.0f, 0.0f );
    float3 lightDirection = normalize(lightPosition - input.Position);

    float1 diffuse = saturate( dot( lightDirection, input.Normal )) * lightColor;

    output.color = diffuse;

    //float4 solidColor = float4( 1.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f );
    //output.color = solidColor;
    return output;
}

结果（当立方体旋转50时）：

CPP：https://github.com/walbourn/directx-sdk-samples/blob/master/Direct3D11Tutorials/Tutorial06/Tutorial06.cpp

HLSL：https://github.com/walbourn/directx-sdk-samples/blob/master/Direct3D11Tutorials/Tutorial06/Tutorial06.fx

Answer 1

此处没有太多信息可以继续，但法线是从顶点（点）指向某个方向的方向向量（方向）。当你计算漫反射光照时，你得到光的位置，得到顶点的位置（点，在这种情况下，我假设从立方体），你找到两个矢量之间的角度。将其描绘为三角形，从光源位置到立方体上的顶点绘制一条直线，并计算该光线与光线之间的角度与法线向量（指向垂直，正交或直线的直线）之间的角度。立方体表面。这两个矢量之间的角度越大，它就越暗，因为你采用了＃34;点积＆＃34;。当角度成直角时，点积将为零，意味着没有光。当＆＃34;正常＆＃34;方向直接指向光的方向，点积的值为1，意味着全光。当您将此点积（基本上是光强度）与另一种颜色相乘时，您需要调整顶点（或立方体）所具有的原始颜色的亮度。这会调节您看到的颜色。希望能解释一下。

至于为何你在改变数字时看到你所看到的内容，我不知道。

我只是添加，关于为什么你看到一些不同的东西，如果你用位置改变法线，法线向量几乎总是一个单位向量（长度为1）。当您进行光照计算时，如果两个向量都被标准化，则只能获得0到1之间的所需值（既是单位向量，又是长度为1的向量）。否则你可以获得大量或小的负数。如果你使用像45这样的大量数字作为你的光照倍增系数，那么事情就不会是正确的。着色器中的颜色是介于0和1之间的值。

更新：好的，解释起来很复杂，而且我不知道我是否可以画一张照片来表明这一点。在这段代码中发生了什么，你正在对立方体的每个角顶点进行处理，然后将它与所谓的世界/视图/投影矩阵相乘。基本上，它采用立方体的顶点，将其移动到世界中的位置，然后将其移动到相机位置的倒数位置，这通常意味着靠近原点（0），0,0）在相机前面。然后投影矩阵将这些点转换到屏幕上。这里要记住的重要一点是，通过这个神奇的WVP矩阵将顶点着色器中的入射顶点相乘，最终结果是顶点最终位于摄像机前面，然后投影到屏幕上。

现在还有第二部分正在发生，这就是照明计算。它可以在世界空间中完成，或者在世界x视图转换完成后完成。在这种情况下，代码在世界空间中进行光照计算，这意味着无论多维数据集的顶点位于其局部空间中的哪个位置，它都会转换为其世界位置。它可能在世界的任何地方，也可能是（150,20,60）。你需要将它转换到这个世界位置，因为光线位置也在这个空间的世界某个地方。法向量通常是单位向量（长度为1的向量）。画出从（0,0,0）开始并指向一个方向的法线向量。

在第一个将法向量乘以世界矩阵的情况下，这是错误的。理想情况下，应该发生的是法线向量应该遵循＆＃39;顶点位置的变换，然后从变换后的世界位置指出一个长度。我希望我可以画一些东西来更好地解释它。第一个肯定是错的，第二个你把位置乘以世界矩阵也是错误的我认为。

编辑：我浏览了教程代码，它运行正常。指定（1,1,0）的亮点，然后在着色器中使用它。另一方面，在本教程中，两个亮点是：

XMFLOAT4( -0.577f, 0.577f, -0.577f, 1.0f ),
XMFLOAT4( 0.0f, 0.0f, -1.0f, 1.0f ),

您将看到的第二个是单位向量，只有Z是-1。第一个也是单位向量（长度为1），因为A平方+ B平方+ C平方=长度。这就是为什么这两个都是单位向量和点积将正确的结果。另一方面，你的（1,1,0）向量不是一个单位向量。我不确定这是否有区别，但无论如何你的代码和教程都不一样，我不确定这些改变是否是原因你的代码不起作用。还要注意Chuck的光代码是有效的，因为立方体位于中心位置，如果它被移动到任何其他地方，你会在任何地方发现光线。我猜他只是为了演示这样做。

DirectX 11漫射照明实施

1 个答案: