我目前正在用C ++和OpenGL编写Voxel圆锥跟踪渲染引擎。一切都进行得很好,只是对于更大的锥角我得到了相当奇怪的结果。
现在,出于测试目的,我要做的是垂直于碎片法线射出一个奇异圆锥。我只是在计算“间接光”。作为参考,这是我正在使用的相当简单的片段着色器:
#version 450 core
out vec4 FragColor;
in vec3 pos_fs;
in vec3 nrm_fs;
uniform sampler3D tex3D;
vec3 indirectDiffuse();
vec3 voxelTraceCone(const vec3 from, vec3 direction);
void main()
{
FragColor = vec4(0, 0, 0, 1);
FragColor.rgb += indirectDiffuse();
}
vec3 indirectDiffuse(){
// singular cone in direction of the normal
vec3 ret = voxelTraceCone(pos_fs, nrm);
return ret;
}
vec3 voxelTraceCone(const vec3 origin, vec3 dir) {
float max_dist = 1f;
dir = normalize(dir);
float current_dist = 0.01f;
float apperture_angle = 0.01f; //Angle in Radians.
vec3 color = vec3(0.0f);
float occlusion = 0.0f;
float vox_size = 128.0f; //voxel map size
while(current_dist < max_dist && occlusion < 1) {
//Get cone diameter (tan = cathetus / cathetus)
float current_coneDiameter = 2.0f * current_dist * tan(apperture_angle * 0.5f);
//Get mipmap level which should be sampled according to the cone diameter
float vlevel = log2(current_coneDiameter * vox_size);
vec3 pos_worldspace = origin + dir * current_dist;
vec3 pos_texturespace = (pos_worldspace + vec3(1.0f)) * 0.5f; //[-1,1] Coordinates to [0,1]
vec4 voxel = textureLod(tex3D, pos_texturespace, vlevel); //get voxel
vec3 color_read = voxel.rgb;
float occlusion_read = voxel.a;
color = occlusion*color + (1 - occlusion) * occlusion_read * color_read;
occlusion = occlusion + (1 - occlusion) * occlusion_read;
float dist_factor = 0.3f; //Lower = better results but higher performance hit
current_dist += current_coneDiameter * dist_factor;
}
return color;
}
tex3D制服是三维3d纹理。
在常规的Phong着色器(用于计算体素值)下,场景如下所示:
作为参考,这是可视化时的体素贴图(tex3D)(128x128x128)的样子:
现在,我们要解决我遇到的实际问题。如果将上面的着色器应用于场景,则会得到以下结果:
对于非常小的锥角(apperture_angle = 0.01),我大致可以预期:体素化的场景实质上是在每个表面上垂直地“反射”:
现在,如果我将拍角增加到例如30度(apperture_angle = 0.52),我会得到一个看起来很奇怪的“波浪形”结果:
我期望与早期的结果更加相似,而镜面反射更少。取而代之的是,我得到的每个对象的轮廓大多以镜面反射的方式出现,轮廓内偶尔有一些像素。考虑到这是场景中的“间接照明”,即使我添加了直接照明,效果也不会很好。
我尝试过为max_dist,current_dist等设置不同的值,以及拍摄多个圆锥体而不是一个。结果仍然相似,甚至更糟。
有人知道我在这里做错了什么,以及如何获取实际的远程逼真的间接光?
我怀疑对于大于0的任何LOD级别,textureLod函数都会以某种方式产生错误的结果,但是我无法确认这一点。
答案 0 :(得分:0)
未正确生成3D纹理的Mipmap。 另外,vlevel上没有硬性限制,导致所有textureLod调用返回#000000颜色,该颜色访问了高于1的任何mipmaplevel。