除了使用法线贴图,何时将切线空间转换为世界空间?

时间:2019-06-11 15:02:23

标签: math opengl graphics

我正在从https://learnopengl.com/学习OpenGL。我知道如何将正切(从法线贴图采样)从切线空间转换为世界空间,以及为什么在Normal Mapping tutorial中需要这样做。

但是在Diffuse irradiance tutorial中,它又将向量从切线空间转换为世界空间!

float sampleDelta = 0.025;
float nrSamples = 0.0; 
for(float phi = 0.0; phi < 2.0 * PI; phi += sampleDelta)
{
    for(float theta = 0.0; theta < 0.5 * PI; theta += sampleDelta)
    {
        // spherical to cartesian (in tangent space)
        vec3 tangentSample = vec3(sin(theta) * cos(phi),  sin(theta) * sin(phi), cos(theta));
        // tangent space to world
        vec3 sampleVec = tangentSample.x * right + tangentSample.y * up + tangentSample.z * N; 

        irradiance += texture(environmentMap, sampleVec).rgb * cos(theta) * sin(theta);
        nrSamples++;
    }
}

这时我不知道为什么我们需要变换tangentSample向量。

此外,它还在Specular IBL tutorial中将sampleVector从切线空间转换为ImportanceSampleGGX中的世界空间!

当我们将向量从球面坐标转换为笛卡尔坐标时,似乎需要将向量从切线空间转换为世界空间?

1 个答案:

答案 0 :(得分:2)

  • 最初,我们从使用球坐标系的矢量开始,该矢量代表一个指向远离表面的方向
  • 要采样的纹理是环境地图,它是世界坐标中的笛卡尔向量(因为立方体图中的图像被排列成向上/向前/向左等对应于世界上的等效方向)
  • 没有将球形坐标向量与笛卡尔向量进行比较的有意义的方法,因此您需要将其转换为笛卡尔坐标,从而在切线空间中留下向量
  • 此3D向量仍与立方体贴图不在同一空间(这意味着使用它进行采样可能会从完全错误的方向返回像素),因此我们需要再转换一次以最终进入世界空间,所以我们可以从地图上采样

这个问题的基本答案是,切线空间和世界空间不能进行比较并产生有意义的结果,因此,如果切线空间中有矢量,则必须对其进行转换