Question

我正在使用四边形绘制一个球体。我绘制了一个额外的顶点，只是将四边形划分为2个三角形。所以它是这样的：

1 ----> 2
|       |
|       |
4 ----> 3

但在3之后我再次绘制1。所以想象一下3 - > 1的额外一行。

我现在正在尝试计算每个顶点的正常值。这是我的代码：

//calculate normals
   for (no_vertice=0; no_vertice<12887; no_vertice+=1) 
   {

    //getting the sphere's vertices
    x=sphere_vertices[no_vertice].position[0];
    y=sphere_vertices[no_vertice].position[1];
    z=sphere_vertices[no_vertice].position[2];

    //normalising vector "norm(Vertex - Center)"
    magnitude = sqrt((x*x) + (y*y) + (z*z));

    sphere_vertices[no_vertice].normal[0] = (x/magnitude);
    sphere_vertices[no_vertice].normal[1] = (y/magnitude);
    sphere_vertices[no_vertice].normal[2] = (z/magnitude);

    printf("Normal at vertice %d = X:%f, Y:%f, Z:%f. \n", no_vertice, sphere_vertices[no_vertice].normal[0], sphere_vertices[no_vertice].normal[1], sphere_vertices[no_vertice].normal[2]);

    }

我正在计算每个顶点的幅度，然后将该顶点的每个分量除以幅度，以便得到单位矢量。问题是我得到了很多零向量。那是x = 0，y = 0，z = 0的顶点... 当我将法线传递给顶点着色器时，

//my vertex structure
struct Vertex {

    GLdouble position[3];
    GLfloat color[3];
    GLdouble normal[3];
};

....
..
.

/* Enable attribute index 2 as being used */
    glEnableVertexAttribArray ( 2 );
    glVertexAttribPointer ( ( GLuint ) 2, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof ( struct Vertex ), ( const GLvoid* )
    offsetof(struct Vertex, normal) );

...
..
.

    //pass the normal to vertex shader  
    glBindAttribLocation(shaderprogram, 2, "in_Normal");

做我的光计算我得到了所有奇怪的效果。

我做错了吗？

最令人困惑的部分是我被要求这样做：

“对于球体，计算表面法线方向并增加线框用短线绘制表示每个顶点的法线方向球体现在看来应该是对冲猪。“

“注意：表面法线是与表面贴片成直角的单位矢量，假设它是平的。”

它基本上是顶点的法线，还是我必须绘制的四边形表面？我很困惑，因为它说，

“计算表面法线方向”

然后

“用表示每个顶点法线方向的短线绘图”

那么应该绘制线条???在顶点？还是在四边形的中间？感谢

编辑：顶点计算

   for (theta=-90;theta<=90-dtheta;theta+=dtheta) {
      for (phi=0;phi<=360-dphi;phi+=dphi) {


    //calculating Vertex 1
     x = cos(theta*DTOR) * cos(phi*DTOR);
     y = cos(theta*DTOR) * sin(phi*DTOR);
     z = sin(theta*DTOR);

    no_vertice+=1;
    sphere_vertices[no_vertice].position[0] = x;
    sphere_vertices[no_vertice].position[1] = y;
    sphere_vertices[no_vertice].position[2] = z;

    //calculating Vertex 2
    x = cos((theta+dtheta)*DTOR) * cos(phi*DTOR);
    y = cos((theta+dtheta)*DTOR) * sin(phi*DTOR);
    z = sin((theta+dtheta)*DTOR);

    no_vertice+=1;
    sphere_vertices[no_vertice].position[0] = x;
    sphere_vertices[no_vertice].position[1] = y;
    sphere_vertices[no_vertice].position[2] = z;

    //calculating Vertex 3
    x = cos((theta+dtheta)*DTOR) * cos((phi+dphi)*DTOR);
    y = cos((theta+dtheta)*DTOR) * sin((phi+dphi)*DTOR);
    z = sin((theta+dtheta)*DTOR);

    no_vertice+=1;
    sphere_vertices[no_vertice].position[0] = x;
    sphere_vertices[no_vertice].position[1] = y;
    sphere_vertices[no_vertice].position[2] = z;

    //adding Vertex_1 again to divide the Quad into 2 triangles 
    //calculating Vertex 1
     x = cos(theta*DTOR) * cos(phi*DTOR);
     y = cos(theta*DTOR) * sin(phi*DTOR);
     z = sin(theta*DTOR);

    no_vertice+=1;
    sphere_vertices[no_vertice].position[0] = x;
    sphere_vertices[no_vertice].position[1] = y;
    sphere_vertices[no_vertice].position[2] = z;


        if (theta > -90 && theta < 90) {

            //calculating Vertex 4
            x = cos(theta*DTOR) * cos((phi+dphi)*DTOR);
            y = cos(theta*DTOR) * sin((phi+dphi)*DTOR);
            z = sin(theta*DTOR);

            no_vertice+=1;
            sphere_vertices[no_vertice].position[0] = x;
            sphere_vertices[no_vertice].position[1] = y;
            sphere_vertices[no_vertice].position[2] = z;


             }
        }
   }

Answer 1

你的问题，正如我所看到的那样，你并没有抓住实际发生的事情。不要查看某些教程中的代码，而应该掌握数学概念（尝试从代码中过滤掉这些代码会产生反作用，因为代码不会告诉完整的故事，也可能省略或简化事情以获得足够的近似值）

首先，你得到了顶点的顺序，没有错，但是不开心。 OpenGL假定向量计算中的右手（除非您在转换管道的末尾交换一个轴）。这意味着，顶点应逆时针计数。你可以顺时针方向做，但事情变得更容易了。接下来你应该从0开始计数，至少如果你是一个C语言，通过偏移索引解决数组，即第一个元素在索引0。

3--2
| /|
|/ |
0--1

以原点为中心的球体的法线是特殊的，因为标准化（不要将“正常”与正常的正常混淆，它们是不同的东西！）顶点位置向量是所讨论的顶点的法线。

在一般情况下，可以通过取顶点的切线空间的叉积来评估法线，即三角形是拐角处边缘矢量的叉积。在你的四边形情况下，[0]处的法线将是

normalize( ([1]-[0]) × ([2]-[0]) )

表示三角形0,1,2和

normalize( ([2]-[0]) × ([3]-[0]) )

注意，这是表面分析表示的偏导数的叉积。您已经知道球体表面的分析表示（参见Paul Bourke的教程）。我建议将其作为练习进行测试，即证明对于原点周围的单位半径球体，表面点的位置等于该点处表面的法线。

Answer 2

冒repeating myself的风险：

对于中心为C的球体上的给定矢量位置P，法线为范数（P - C），其中范数使矢量归一化。

我没有看到你的代码这样做。除非你知道这些职位以原点为中心，这不是你所说的假设。

Answer 3

看起来你应该画的是一个由正方形组成的球体，想象一个橙色，上面画着一堆正方形。

由于他想要顶点法线，每个四边形将在其每个顶点绘制四个法线，每个法线垂直于四边形曲面

请注意，每个顶点都有四个不同的顶点法线，因为每个顶点由四个四边形共享。

编辑：在光照环境中，他可能想要每个顶点有一个法线，所以只需取平均值即可。这可能就是他的意思，但不是说明书所说的。

这些顶点的法线应该是这样的吗？

3 个答案: