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我正在尝试在 openGL 中实现大气散射。我正在使用这个“论文”作为教程:http: //developer.amd.com/wordpress/media/2012/10/GDC_02_HoffmanPreetham.pdf

但是,我很难理解某些观点并找出一些常数。

基本上我必须实现这些公式: 在此处输入图像描述

首先,我不知道 s 是眼睛到圆顶的距离还是眼睛到光源(这里是太阳)位置的距离。角度 theta 也是如此,我无法确定它是从地面到太阳的角度,还是到眼睛所看到的圆顶位置的角度。

其次在这张幻灯片中: 在此处输入图像描述 它告诉我天空会出现蓝色。我知道这是瑞利散射的原因,但有些事情我无法理解。上面公式中的所有计算都给了我一个标量:所以当我将它乘以标量时,基本上是 vec3(1,1,1) 的太阳白光如何变成蓝色,它只会变成灰度因为我将得到结果,例如 vec3(0.8,0.8,0.8)。我的意思是,如果出现一些不同的天空颜色,我必须将太阳光与 vec3 相乘以不同地改变 RGB 值。

现在我在实现我的着色器时遇到了一些困难。这是天空着色器的代码:

#version 330

in vec3 vpoint;

in vec2 vtexcoord;


out vec2 uv;


out vec3 atmos;


uniform mat4 M;

uniform mat4 V;

uniform mat4 P;


mat4 MVP = P*V*M;



//uniform vec3 lpos;

vec3 lpos = vec3(100,0,0);

uniform vec3 cpos;



vec3 br = vec3(5.5e-6, 13.0e-6, 22.4e-6);

vec3 bm = vec3(21e-6);





float g = -0.75f;


vec3 Esun = vec3(2000,2000,2000);




vec3 Br(float theta){
return 3/(16*3.14) * br * (1+cos(theta)*cos(theta));

}


vec3 Bm(float theta){
return 1/(4*3.14) * bm * ((1 - g)*(1 - g))/(pow(1+g*g-
2*g*cos(theta),3/2));

}


vec3 atmospheric(float theta, float s){
return (Br(theta)*Bm(theta))/(br+bm) * Esun * (1- exp( -(br+bm)*s ));

}


void main() {

gl_Position = MVP * vec4(vpoint, 1.0);
uv = vtexcoord;

vec3 domePos = vec3(M*vec4(vpoint,1.0));

vec3 ldir = lpos - domePos;

float s = length(domePos-cpos);
float theta = acos(dot(normalize(ldir-domePos),normalize(domePos-
cpos)*vec3(1,1,0)));

atmos = atmospheric(theta,s)*1000000*5;

}

我没有得到我所期望的,这是我得到的:

在此处输入图像描述

我只有蓝色,没有红色的日落,但是太阳很低,根据我看过的不同教程,当太阳下山时,我应该会看到一些红色的颜色。

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警告我不是这个领域的专家,对此持保留态度。

s 和 Theta 的含义 这几乎说明了一切。

s是顶点/像素与相机之间的距离。
θ是太阳与视线的夹角。

为了计算 θ,您需要知道“黄线”和“视线”。
后者是普通的着色器数学;前者只是表达太阳在天空中有多高的一种方式。您可以将其建模为从太阳到地面上的某个点的射线。


上面的所有公式都为您提供了向量。
L 0是一个向量。
E sun也是一个向量。

幻灯片基本上说像辐射辐照度(E sun ) 这样的物理概念在光谱上是连续的,应该使用光谱功率分布来描述光和颜色。
然而,一种更快的方法是仅在光谱的三个点上进行数学运算,一个用于 R、G 和 B 波长。
在实践中,这表示E sun是描述太阳对三个 RGB 波长的辐照度的矢量。

天空的蓝色来自参数 β R,它取决于θ,而 θ 取决于“视线”,而“视线”取决于被着色的天空片段的高度。

于 2016-05-08T13:39:53.600 回答