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我正在使用 OpenGL 编写游戏，并且正在尝试实现阴影体积。

我想通过顶点着色器在 GPU 上构建模型的阴影体积。为此，我用 VBO 表示模型，其中：

  • 顶点是重复的，这样每个三角形都有自己独特的三个顶点
  • 每个顶点都有其三角形的法线
    • 由于我不打算进入的原因，我实际上是在做以上两点，所以我不太担心顶点重复
  • 添加退化三角形以在每对“规则”三角形之间的边缘内形成四边形

使用这种模型格式，在顶点着色器中，我能够找到远离光线的三角形的一部分的顶点，并将它们移回以形成阴影体积。

我剩下要弄清楚的是我应该对背面顶点应用什么转换。

我能够检测到顶点何时背离光线，但我不确定应该对其应用什么变换。这是我的顶点着色器到目前为止的样子：

uniform vec3 lightDir; // Parallel light.
                       // On the CPU this is represented in world
                       // space.  After setting the camera with
                       // gluLookAt, the light vector is multiplied by
                       // the inverse of the modelview matrix to get
                       // it into eye space (I think that's what I'm
                       // working in :P ) before getting passed to
                       // this shader.

void main()
{
    vec3 eyeNormal = normalize(gl_NormalMatrix * gl_Normal);
    vec3 realLightDir = normalize(lightDir);

    float dotprod = dot(eyeNormal, realLightDir);

    if (dotprod <= 0.0)
    {
        // Facing away from the light
        // Need to translate the vertex along the light vector to
        // stretch the model into a shadow volume

        //---------------------------------//
        // This is where I'm getting stuck //
        //---------------------------------//
        // All I know is that I'll probably turn realLightDir into a
        // vec4

        gl_Position = ???;
    }
    else
    {
        gl_Position = ftransform();
    }
}

我尝试简单地设置gl_position为ftransform() - (vec4(realLightDir, 1.0) * someConstant)，但这会导致某种深度测试错误（当我用颜色渲染体积时，某些面似乎在其他人后面可见）并且someConstant似乎并没有影响背面延伸的距离.

更新 - 1 月 22 日

只是想弄清楚我可能在什么空间。我必须说，跟踪我在什么空间是我的着色器头痛的最大根源。

渲染场景时，我首先使用gluLookAt. 相机可能是固定的，也可能是移动的；没关系。然后我使用翻译功能glTranslated来定位我的模型。

在程序中（即在 CPU 上），我表示世界空间中的光矢量（三个浮点数）。我在开发过程中发现，要在我的着色器的正确空间中获得这个光矢量，我必须在设置相机和定位模型之前将它乘以模型视图矩阵的倒数。所以，我的程序代码是这样的：

  • 定位相机 ( gluLookAt)
  • 取世界空间中的光向量，将其乘以当前模型视图矩阵的逆矩阵并将其传递给着色器
  • 定位模型的转换
  • 模型绘制

这会让事情变得更清楚吗？

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1 回答 1

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ftransform 结果在剪辑空间中。所以这不是你想要应用 realLightDir 的空间。我不确定你的光在哪个空间（你的评论让我很困惑），但可以肯定的是你想添加在同一个空间中的向量。

在 CPU 上，这在世界空间中表示。使用 gluLookAt 设置相机后，将光矢量乘以模型视图矩阵的逆矩阵以使其进入眼睛空间（我认为这就是我正在工作的 :P ），然后再传递给此着色器。

将向量乘以 mv 矩阵的逆矩阵将向量从视图空间带到模型空间。所以你说你的光矢量（在世界空间中）被应用了一个视图->模型的变换。这对我来说意义不大。

我们有 4 个空格：

  • 模型空间：定义 gl_Vertex 的空间。
  • 世界空间：GL通常不关心的空间，它表示放置模型的任意空间。这通常是3d引擎工作的地方（它映射到我们对世界坐标的一般理解）。
  • 视图空间：与观看者的参考相对应的空间。0,0,0 是查看者所在的位置，向下看 Z。通过将 gl_Vertex 乘以模型视图获得
  • 剪辑空间：矩阵投影带给我们的魔法空间。 ftransform 的结果在这个空间中（gl_ModelViewProjectionMatrix * gl_Vertex 也是如此）

你能明确说明你的光线方向在哪个空间吗？

然而，您需要做的是在模型、世界或视图空间中添加光矢量：将操作的所有位放在同一个空间中。例如，对于模型空间，只需在 CPU 上计算模型空间中的光线方向，然后执行以下操作：

vec3 vertexTemp = gl_Vertex + lightDirInModelSpace * someConst

然后您可以将新的顶点位置带到剪辑空间中

gl_Position = gl_ModelViewProjectionMatrix * vertexTemp

最后一点，不要尝试在剪辑空间中应用矢量添加。它通常不会做您认为应该做的事情，因为此时您必须处理具有非均匀 w的齐次坐标。

于 2010-01-22T09:30:47.967 回答