法線マッピングを使用してシーンをレンダリングしようとしています
したがって、私は C++ でタンジェント スペースを計算し、頂点属性ポインタを使用してシェーダーにアップロードされる配列に従法線とタンゲットを別々に格納します。
これが私がスペースを計算する方法です
void ObjLoader::computeTangentSpace(MeshData &meshData) {
GLfloat* tangents = new GLfloat[meshData.vertex_position.size()]();
GLfloat* binormals = new GLfloat[meshData.vertex_position.size()]();
std::vector<glm::vec3 > tangent;
std::vector<glm::vec3 > binormal;
for(unsigned int i = 0; i < meshData.indices.size(); i = i+3){
glm::vec3 vertex0 = glm::vec3(meshData.vertex_position.at(meshData.indices.at(i)), meshData.vertex_position.at(meshData.indices.at(i)+1),meshData.vertex_position.at(meshData.indices.at(i)+2));
glm::vec3 vertex1 = glm::vec3(meshData.vertex_position.at(meshData.indices.at(i+1)), meshData.vertex_position.at(meshData.indices.at(i+1)+1),meshData.vertex_position.at(meshData.indices.at(i+1)+2));
glm::vec3 vertex2 = glm::vec3(meshData.vertex_position.at(meshData.indices.at(i+2)), meshData.vertex_position.at(meshData.indices.at(i+2)+1),meshData.vertex_position.at(meshData.indices.at(i+2)+2));
glm::vec3 normal = glm::cross((vertex1 - vertex0),(vertex2 - vertex0));
glm::vec3 deltaPos;
if(vertex0 == vertex1)
deltaPos = vertex2 - vertex0;
else
deltaPos = vertex1 - vertex0;
glm::vec2 uv0 = glm::vec2(meshData.vertex_texcoord.at(meshData.indices.at(i)), meshData.vertex_texcoord.at(meshData.indices.at(i)+1));
glm::vec2 uv1 = glm::vec2(meshData.vertex_texcoord.at(meshData.indices.at(i+1)), meshData.vertex_texcoord.at(meshData.indices.at(i+1)+1));
glm::vec2 uv2 = glm::vec2(meshData.vertex_texcoord.at(meshData.indices.at(i+2)), meshData.vertex_texcoord.at(meshData.indices.at(i+2)+1));
glm::vec2 deltaUV1 = uv1 - uv0;
glm::vec2 deltaUV2 = uv2 - uv0;
glm::vec3 tan; // tangents
glm::vec3 bin; // binormal
// avoid divion with 0
if(deltaUV1.s != 0)
tan = deltaPos / deltaUV1.s;
else
tan = deltaPos / 1.0f;
tan = glm::normalize(tan - glm::dot(normal,tan)*normal);
bin = glm::normalize(glm::cross(tan, normal));
// write into array - for each vertex of the face the same value
tangents[meshData.indices.at(i)] = tan.x;
tangents[meshData.indices.at(i)+1] = tan.y;
tangents[meshData.indices.at(i)+2] = tan.z;
tangents[meshData.indices.at(i+1)] = tan.x;
tangents[meshData.indices.at(i+1)+1] = tan.y;
tangents[meshData.indices.at(i+1)+2] = tan.z;
tangents[meshData.indices.at(i+2)] = tan.x;
tangents[meshData.indices.at(i+2)+1] = tan.y;
tangents[meshData.indices.at(i+2)+1] = tan.z;
binormals[meshData.indices.at(i)] = bin.x;
binormals[meshData.indices.at(i)+1] = bin.y;
binormals[meshData.indices.at(i)+2] = bin.z;
binormals[meshData.indices.at(i+1)] = bin.x;
binormals[meshData.indices.at(i+1)+1] = bin.y;
binormals[meshData.indices.at(i+1)+2] = bin.z;
binormals[meshData.indices.at(i+2)] = bin.x;
binormals[meshData.indices.at(i+2)+1] = bin.y;
binormals[meshData.indices.at(i+2)+1] = bin.z;
}
// Copy the tangent and binormal to meshData
for(unsigned int i = 0; i < meshData.vertex_position.size(); i++){
meshData.vertex_tangent.push_back(tangents[i]);
meshData.vertex_binormal.push_back(binormals[i]);
}
}
そして、これが私の頂点とフラグメントシェーダーです
頂点シェーダー
#version 330
layout(location = 0) in vec3 vertex;
layout(location = 1) in vec3 vertex_normal;
layout(location = 2) in vec2 vertex_texcoord;
layout(location = 3) in vec3 vertex_tangent;
layout(location = 4) in vec3 vertex_binormal;
struct LightSource {
vec3 ambient_color;
vec3 diffuse_color;
vec3 specular_color;
vec3 position;
};
uniform vec3 lightPos;
out vec3 vertexNormal;
out vec3 eyeDir;
out vec3 lightDir;
out vec2 textureCoord;
uniform mat4 view;
uniform mat4 modelview;
uniform mat4 projection;
out vec4 myColor;
void main() {
mat4 normalMatrix = transpose(inverse(modelview));
gl_Position = projection * modelview * vec4(vertex, 1.0);
vec4 binormal = modelview * vec4(vertex_binormal,1);
vec4 tangent = modelview * vec4(vertex_tangent,1);
vec4 normal = vec4(vertex_normal,1);
mat3 tangentMatrix = mat3(tangent.xyz,binormal.xyz,normal.xyz);
vec3 vertexInCamSpace = (modelview * vec4(vertex, 1.0)).xyz;
eyeDir = tangentMatrix * normalize( -vertexInCamSpace);
vec3 lightInCamSpace = (view * vec4(lightPos, 1.0)).xyz;
lightDir = tangentMatrix * normalize((lightInCamSpace - vertexInCamSpace));
textureCoord = vertex_texcoord;
}
フラグメントシェーダー
#version 330
struct LightSource {
vec3 ambient_color;
vec3 diffuse_color;
vec3 specular_color;
vec3 position;
};
struct Material {
vec3 ambient_color;
vec3 diffuse_color;
vec3 specular_color;
float specular_shininess;
};
uniform LightSource light;
uniform Material material;
in vec3 vertexNormal;
in vec3 eyeDir;
in vec3 lightDir;
in vec2 textureCoord;
uniform sampler2D texture;
uniform sampler2D normals;
out vec4 color;
in vec4 myColor;
in vec3 bin;
in vec3 tan;
void main() {
vec3 diffuse = texture2D(texture,textureCoord).rgb;
vec3 E = normalize(eyeDir);
vec3 N = texture2D(normals,textureCoord).xyz;
N = (N - 0.5) * 2.0;
vec3 ambientTerm = vec3(0);
vec3 diffuseTerm = vec3(0);
vec3 specularTerm = vec3(0);
vec3 L, H;
L = normalize(lightDir);
H = normalize(E + L);
ambientTerm += light.ambient_color;
diffuseTerm += light.diffuse_color * max(dot(L, N), 0);
specularTerm += light.specular_color * pow(max(dot(H, N), 0), material.specular_shininess);
ambientTerm *= material.ambient_color;
diffuseTerm *= material.diffuse_color;
specularTerm *= material.specular_color;
color = vec4(diffuse, 1) * vec4(ambientTerm + diffuseTerm + specularTerm, 1);
}
問題は、シェーダーに接線と従法線の値がない場合があることです。問題を解決するための 3 つのスクリーンショットを次に示します。
上記のコードでシーンをレンダリングすると、現在のシーンは次のようになります。
lightDirこれは、私が色として使用すると、シーンがどのように見えるかです
3 つ目は、色として eyeDir を使用したシーンを示しています
すべての写真は、カメラを動かしたり何も回転させたりせずに同じ角度から撮影されています。私はすでに自分のコードをwwwのいくつかの異なるソースと比較しましたが、私が行ったエラーは見つかりませんでした...
追加情報：
現在のすべての面を繰り返し処理しています。3 つのインデックスで 1 つの三角形が得られます。各頂点の UV 値は同じインデックスに格納されます。geditを使用して検索すると、.objファイルで正しい値を見つけることができるため、そこに多くのデバッグがあるため、これが正しい値であると確信しています。
接線と従法線を計算した後、配列内の頂点位置と同じインデックスに法線を格納しています。私の理解では、これにより正しい位置が得られるはずであり、頂点ごとにこれを計算しています。面の各頂点に対して、同じ接線基底を使用しています。これは、別の面がこの頂点を使用しているときに後で上書きされる可能性があります。これにより、最終結果が台無しになる可能性がありますが、非常に細かい部分だけです...
編集:他の質問については、プロジェクト全体を次に示します。