Question

好，

所以我一直在网上试图找到使用法线和定向光正确渲染的方法（最初在learningwebgl.com教程中找到）。在learnwebgl教程中，法线都是在数组中设置的。在我的程序中，我需要能够加载wavefont OBJ文件，然后生成法线。我想知道它是否可能是我的正常生成代码，或者我的着色器可能有问题。代码有点混乱（因为所有顶点/法线/索引数据都在一个单独的数组中），但这是我的正常生成代码：

    for(var i=0;i<d["vertices"].length;i++)d["normals"][i] = 0;     

    for(var i=0;i<d["indices"].length/3;i++){

        var a = [d["vertices"][d["indices"][(i*3)]], d["vertices"][d["indices"][(i*3)]+1], d["vertices"][d["indices"][(i*3)]+2]];
        var b = [d["vertices"][d["indices"][(i*3)+1]], d["vertices"][d["indices"][(i*3)+1]+1], d["vertices"][d["indices"][(i*3)+1]+2]];
        var c = [d["vertices"][d["indices"][(i*3)+2]], d["vertices"][d["indices"][(i*3)+2]+1], d["vertices"][d["indices"][(i*3)+2]+2]];

        var e = vec3.cross(vec3.subtract(b, a), vec3.subtract(c, a));

        d["normals"][d["indices"][(i*3)]] += -e[0];
        d["normals"][d["indices"][(i*3)]+1] += -e[1];
        d["normals"][d["indices"][(i*3)]+2] += -e[2];

        d["normals"][d["indices"][(i*3)+1]] += -e[0];
        d["normals"][d["indices"][(i*3)+1]+1] += -e[1];
        d["normals"][d["indices"][(i*3)+1]+2] += -e[2];

        d["normals"][d["indices"][(i*3)+2]] += -e[0];
        d["normals"][d["indices"][(i*3)+2]+1] += -e[1];
        d["normals"][d["indices"][(i*3)+2]+2] += -e[2];
    }

    for(var i=0;i<d["normals"].length/3;i++){
        var old = vec3.normalize([d["normals"][(i*3)],d["normals"][(i*3)+1],d["normals"][(i*3)+2]]);
        d["normals"][(i*3)] = old[0];
        d["normals"][(i*3)+1] = old[1];
        d["normals"][(i*3)+2] = old[2];
    }

（顶点）着色器的重要部分：

// where uNMatrix = inverse of model view matrix
vec3 transformedNormal = uNMatrix * aVertexNormal;
// vec3 - light pos
float directionalLightWeighting = max(dot(transformedNormal, uLightingDirection), 1.0);
// vec3 = light color
vLightWeighting = uAmbientColor + uDirectionalColor * directionalLightWeighting;

我尝试过许多普通算法无济于事。我还发现如果我没有在最后对法线进行标准化，颜色/阴影确实会发生变化，这显然是不正确的阴影。

有关它当前看起来像的示例（使用底部循环注释），请按照此链接，从下拉列表中选择teddy，然后单击“加载”，然后单击“（重新）生成法线”，然后可以围绕通过拖动鼠标泰迪熊：

http://webdesignscript.net/assignment/graphics_a3/

要查看它们在这里的着色器：

http://webdesignscript.net/assignment/graphics_a3/scripts/shaders.js

我已经坚持了好几个小时了，我开始怀疑它是否与shader相关，但是我仍然是图形编程的新手，非常感谢任何帮助：）

*使用的矩阵库是glMatrix

干杯，乔希

Answer 1

我无法加载您的演示（在model_engine.js第107行上分配大小溢出），但我将着色器代码放入我的引擎（shameless plug: check out Jax, it's really cool!）并且它工作正常。

然后我仔细研究了你的JS代码，并且......我相信这完全是错的。看起来你做的第一件事是采取每张脸的法线 - 一个好的开始，但我不明白为什么你否定e的价值。此时你也应该对e进行标准化，因为现在它只是一个任意长度的向量。但不知道这是否真的很重要。

接下来你要做的就是为给定的顶点取所有e s之和的法线。不太对：您需要规范化所有e的平均值，而不是总和。

最后，这就是我想出的。它在我自己的引擎中运行良好，并且它似乎比原始版本的运行速度快得多。（免责声明：可能仍有一些优化要做。我为了清晰起见而不是速度而写。）

var i, j, normals = {};

// calculate face normals. Note that each vertex will have a number of faces
// adjacent to it, so we accumulate their normals into an array. We'll take
// the average of them all when done.
var tmp1 = vec3.create(), tmp2 = vec3.create();
var a, b, c;

function pushNormal(index, normal) {
  normals[index] = normals[index] || [];
  normals[index].push(normal);
}

for (i = 0; i < d["indices"].length; i += 3) {
  // get points a, b, c
  var aIndex = d["indices"][i], bIndex = d["indices"][i+1], cIndex = d["indices"][i+2];
  var aOffsetX = aIndex * 3, aOffsetY = aIndex * 3 + 1, aOffsetZ = aIndex * 3 + 2;
  var bOffsetX = bIndex * 3, bOffsetY = bIndex * 3 + 1, bOffsetZ = bIndex * 3 + 2;
  var cOffsetX = cIndex * 3, cOffsetY = cIndex * 3 + 1, cOffsetZ = cIndex * 3 + 2;

  a = [d["vertices"][aOffsetX], d["vertices"][aOffsetY], d["vertices"][aOffsetZ]];
  b = [d["vertices"][bOffsetX], d["vertices"][bOffsetY], d["vertices"][bOffsetZ]];
  c = [d["vertices"][cOffsetX], d["vertices"][cOffsetY], d["vertices"][cOffsetZ]];

  // calculate face normal
  vec3.subtract(b, a, tmp1);
  vec3.subtract(c, a, tmp2);
  var e = vec3.normalize(vec3.cross(tmp1, tmp2, vec3.create()));

  // accumulate face normal for each of a, b, c
  pushNormal(a, vec3.create(e));
  pushNormal(b, vec3.create(e));
  pushNormal(c, vec3.create(e));
}

// now calculate normalized averages for each face normal, and store the result
for (i = 0; i < d["vertices"].length; i += 3) {
  a = [d["vertices"][i], d["vertices"][i+1], d["vertices"][i+2]];
  if (normals[a]) {
    var avg = vec3.create();
    for (j = 0; j < normals[a].length; j++) {
      vec3.add(normals[a][j], avg, avg);
    }
    vec3.scale(avg, 1/normals[a].length);
    vec3.normalize(avg);

    d["normals"][i] = avg[0];
    d["normals"][i+1] = avg[1];
    d["normals"][i+2] = avg[2];
  }
}

// sanity check
if (d["normals"].length != d["vertices"].length)
  alert("ERROR "+d["normals"].length+" != "+d["vertices"].length);

希望这有帮助！

在webgl场景中使用法线应用定向光的问题

1 个答案: