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我有一个平坦的水面，上面附有 dudv 和法线贴图。dudv 贴图工作正常，法线贴图也正确附加（可视化法线贴图看起来应该如此）。镜面高光总是显示在错误的位置，就好像光的方向不正确一样。照明在没有法线贴图的情况下正常工作，所以我不相信它是光的方向，但可能是切线空间。因为我从一组静态向量计算切线空间，所以我很困惑哪里可能出错。

在顶点着色器中，我创建了 TBN 矩阵，用于创建发送到片段着色器的切线空间向量：

const vec3 TANGENT = vec3(1.0, 0.0, 0.0);
const vec3 NORMAL = vec3(0.0, 1.0, 0.0);
const vec3 BITANGENT = vec3(0.0, 0.0, -1.0);

out vec3 FragPos;
out vec3 TangentFragPos;
out vec3 TangentLightDir;
out vec3 TangentPlayerPos;

void main()
{
    FragPos = vec3(model * vec4(vertex, 1.0));
    mat3 mod = transpose(inverse(mat3(model)));
    [...]
    vec3 n = normalize(mod * NORMAL);
    vec3 t = normalize(mod * TANGENT);
    vec3 b = normalize(mod * BITANGENT);
    mat3 TBN = transpose(mat3(t, b, n));
    TangentFragPos =  TBN * FragPos;
    TangentLightDir =  TBN * sun.Position.xyz;
    TangentPlayerPos =  TBN * playerPos;
}

然后在片段着色器中，我从法线贴图中采样一个法线向量，并使用转换后的切线空间向量来计算镜面高光：

in vec3 FragPos;
in vec3 TangentFragPos;
in vec3 TangentLightDir;
in vec3 TangentPlayerPos;

uniform sampler2D normalMap;

void main()
{    
    [...]
    vec3 normal = texture(normalMap, vec2(TexCoords * TextureScale) + vec2(Time)).xyz;
    normal = normalize(normal * 2.0 - 1.0);
    // normal = vec3(0.0, 0.0, 1.0); // this gives proper specular highlights, but not mapped

    // Specular lighting
    vec3 lightDir = normalize(-TangentLightDir);
    viewDir = normalize(TangentPlayerPos - TangentFragPos);
    vec3 reflectDir = normalize(reflect(-lightDir, normal));
    float spec = pow(max(dot(viewDir, reflectDir), 0.0), 64);
    vec3 lighting = sun.Specular * spec * fresnel;

    color.xyz *= lighting;       
}

请注意，我在世界空间中进行照明。

在没有法线贴图的情况下，照明效果很好，但是一旦我将 TBN 矩阵引入方程，镜面高光在水面上的方向就不是正确的。

编辑

我添加了一个图像来查看它当前的外观以及镜面光应该在哪里。这可能会为问题增加一些额外的洞察力：

 截屏

编辑2

这是奇怪的事情。如果我手动将法线向量定义为vec3(0.0, 0.0, 1.0)（在切线空间中指向上方），我会得到完美的镜面高光（但没有映射变化），一旦我从法线贴图中获取法线，我会再次得到不正确的高光，所以我会说原因问题的关键在于正常情况。然而，我使用的法线贴图是您通常会看到的默认法线贴图，如下所示：

水的法线图

为什么一旦我从这个法线贴图（已经应该在切线空间中）获取法线，镜面高光就会分解？

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现在调试了一个多星期，终于找到了问题所在。我一直在使用伽玛校正，我的纹理类默认加载带有GL_SRGB属性的纹理作为纹理的内部格式，因此 OpenGL 正确地将伽玛校正纹理转换为它们的线性兄弟。

问题是我还使用此纹理类加载了 dudv 和法线贴图，而没有更改此属性，因此法线和 dudv 贴图应用了 OpenGL 的 gamma->linear 校正，因此给出了不正确的结果。

加载这些纹理GL_RGB解决了这个问题。

于 2015-03-17T16:32:10.380 回答
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你是在左手坐标系还是右手坐标系上？您是否考虑过检查静态 TBN 矩阵向量的有效性？

编辑：通过交叉法线和切线提取双切线。所以，normal(0,1,0) x tangent(1,0,0)等于bitangent(0,0,-1)

于 2015-03-13T15:40:58.253 回答