OpenGL GLSL 插值

Posted 2023-02-27

【中文标题】OpenGL GLSL 插值

【英文标题】：OpenGL GLSL interpolation

【发布时间】：2010-11-02 20:15:48

【问题描述】：

我尝试使用 GLSL 在 OpenGL 中实现点光源。我将所有需要的数据发送到着色器。为简单起见，我在这里只使用漫反射光。

我的示例显示了一个巨大的三角形，我想用一个光源照亮它。光源显示为一个蓝色的小三角形。

对于漫射光，我需要知道光与表面之间的角度。因此，我计算法线和光线的方向。然后点积会给我一个介于 -1 和 1 之间的数字，而 0 和 1 之间的所有内容都会被照亮。

但是，我在这里卡住了，因为在我的示例中这个角度计算不正确。由于很难调试着色器，我使用了几个输出作为我的表面颜色。我使用法线作为三角形的颜色，无论光线在哪里，表面总是绿色。也就是说，法线指向 y 轴，因此它们被正确计算。也就是说，光的方向一定是错误的。但是，我找不到错误的原因。光的位置和顶点的位置在世界空间中传递给顶点着色器，然后将它们转换到眼睛空间，计算光的方向并将其传递给片段着色器：

顶点着色器：

vec4 pos = modelview_matrix * <input vertex>;
vec4 lightPos = modelview_matrix * <light position>;

vec3 lightDir = normalize(lightPos.xyz - pos.xyz);

片段着色器：

float NdotL = max(dot(normalize(<correct normal>), normalize(lightDir)), 0.0);
gl_FragColor = vec4(1.0, NdotL, 0.0, 1.0);

我已经附上了这个例子的一些图片，这些图片肯定表明插值真的很奇怪。我知道想知道我粘贴的代码是否正确，或者您是否需要了解更多代码。此外，这种插值行为是正常的还是我的代码中的错误？

http://img41.imageshack.us/img41/3566/interpolation.png http://img189.imageshack.us/img189/3566/interpolation.png

特别是第一张图，灯光的中心点NOT在灯光的正下方，但稍微移到了三角形的中心。

如果我将“pos”传递给片段着色器（即，它被插值），然后在片段着色器中计算“lightDir”，一切正常。

【问题讨论】：

不要在你的顶点着色器中标准化 lightDir。由于规范化不是线性操作，您应该只在片段着色器中进行。

你的照片不会去任何地方（顺便说一下，ImageShack 是一个糟糕的图像主机）。试试Imgur，当你转换链接时我会内联它们。

【参考方案1】：

我认为在顶点着色器中标准化你的 lightDir 会影响你在插值向量时得到的结果，因为它会从方程中取出长度，从而影响插值的“速度”。

如果您需要（视觉）解释，请尝试在纸上以 2D 形式绘制。首先画一条线（你的三角形）和一个点（光源）。将两条线（lightDir）添加到光源的两端，然后收缩（标准化）这些 lightDir 线，使它们具有相同的长度并且都在光源处相交。如果您连接标准化 lightDir 线的两端，您将得到一条不平行的线（如果光源不在第一条线的中间）。 现在，如果你画一条正好穿过其中一条线中间的线，你会发现它没有穿过另一条线的中间，而是向左或向右一点。