GLSL-计算片段的法线

如何解决GLSL-计算片段的法线

| 我正在尝试创建一个显示地球地形的程序，并在GPU上执行所有纬度/经度/纬度到XYZ（ECEF）的操作。我已经写了一个工作的顶点着色器，它将表示经度，纬度和海拔的XYZ（分别）转换为正确的XYZ（使用ECEF）。我无法正确完成的工作就是照明。只要没有地形数据，我就可以使用定向光正确地照亮每个顶点。地形数据无法正确点亮，我无法获得不同的坡度以具有正确的阴影。这是我正在使用的顶点着色器：

const float a = 6378137.0;
const float f = 0.003352810664747480719845528618;

varying vec3 normal;
varying vec3 ecPos;

vec3 LatLonAltToEcef(in vec3 latLonAlt)
{
    vec3 v = latLonAlt;

    float cosLat = cos(radians(v.y));
    float sinLat = sin(radians(v.y));
    float nfs = (1.0 - f) * (1.0 - f);

    float C = 1.0 / (sqrt(cosLat * cosLat + nfs * sinLat * sinLat));
    float S = nfs * C;

    float lon = radians(v.x);
    float h = v.z;

    v.x = (a * C + h) * cosLat * cos(lon) / a;
    v.y = (a * C + h) * cosLat * sin(lon) / a;
    v.z = (a * S + h) * sinLat / a;

    return v;
}

vec4 LatLonAltToEcef(in vec4 latLonAlt)
{
    vec3 ecef = LatLonAltToEcef(latLonAlt.xyz);
    return vec4(ecef.x,ecef.y,ecef.z,latLonAlt.w);
}

void main(void)
{
    vec4 v = LatLonAltToEcef(gl_Vertex); //x=lon,y=lat,z=alt
    ecPos = vec3(gl_ModelViewMatrix * v);

    normal = normalize(gl_normalMatrix * v.xyz);
    vec4 lightPos = LatLonAltToEcef(gl_LightSource[0].position);
    vec3 lightDir = normalize(gl_normalMatrix * lightPos.xyz);
    float NdotL = max(dot(normal,lightDir),0.0);
    vec4 diffuse = gl_FrontMaterial.diffuse * gl_LightSource[0].diffuse;

    gl_FrontColor =  NdotL * diffuse;
    gl_Position = gl_ModelViewProjectionMatrix * v;
}

为了绘制地球仪网格，这是需要做的：

for (float lat = -90; lat < 90; lat += 5)
{
    glBegin(GL_LINE_LOOP);
    for (float lon = -180; lon < 180; lon += 5)
        glVertex3f(lon,lat,0);
    glEnd();
}

for (float lon = -180; lat < 180; lon += 5)
{
    glBegin(GL_LINE_LOOP);
    for (float lat = -90; lon < 90; lon += 5)
        glVertex3f(lon,0);
    glEnd();
}

谁能指导我如何正确着色地形？

解决方法

我觉得您需要研究更多的计算机图形学，因为您对计算机渲染的几何学的基本知识似乎有些不足。无论如何：如果您从一开始就没有坡度信息，那么在任何点获取法线（表面方向）通常都需要查看周围的环境。其次，您可能想绘制三角形而不是直线。三角形有一个表面。表面具有法线。法线是矢量，可以与其他矢量成角度。光线方向是矢量。点积是您的朋友。 :) 因此，使用一组三角形连接您的顶点将有助于您到达某个地方。另外，避免在着色器中计算可以在渲染之前一劳永逸地计算的东西。 ,您的问题在这里：

Normal = normalize(gl_NormalMatrix * v.xyz);

幸运的是，您发现了一种罕见的情况，即使用顶点的位置也可以为您提供法线：球体（但是由于地球不是球体，因此您的光照并非100％正确）当您添加山脉时，这不再是事实。法线垂直于地面，因此在山上是弯曲的。您需要这样的一行：

Normal = normalize(gl_NormalMatrix * gl_Normal.xyz);

gl_Normal是在glVertex3f之前通过调用glNormal3f给出的。但是您没有说如何提供地形数据，因此您必须自己找到glNormal3f的参数。它们必须在模型空间中表示（即，不是笛卡尔/纬度，而是在笛卡尔空间中相对于地球中心的XYZ。再次是：笛卡尔空间。）

GLSL-计算片段的法线

如何解决GLSL-计算片段的法线

解决方法

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