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c++ - 如何实现平滑的切线空间法线？

coder 2024-02-22 原文

我正在尝试向我的应用程序添加凹凸贴图功能，但我得到的模型非常多面:

它发生的原因是因为我在每个面的基础上计算切线、副法线和法线，并且完全忽略了我从模型文件中获得的法线。

计算目前使用三角形的两条边和纹理空间 vector 得到切线和副法线，然后通过叉积计算法线。一旦模型加载，所有这些都在 CPU 上完成，然后将值存储为模型几何的一部分。

    vector1 = vertex2.coords - vertex1.coords;      
    vector2 = vertex3.coords - vertex1.coords;

    tuVector = vertex2.texcoords - vertex1.texcoords;
    tvVector = vertex3.texcoords - vertex1.texcoords;

    float den = 1.0f / (tuVector.x * tvVector.y - tuVector.y * tvVector.x);

    tangent.x = (tvVector.y * vector1.x - tvVector.x * vector2.x) * den;
    tangent.y = (tvVector.y * vector1.y - tvVector.x * vector2.y) * den;
    tangent.z = (tvVector.y * vector1.z - tvVector.x * vector2.z) * den;

    binormal.x = (tuVector.x * vector2.x - tuVector.y * vector1.x) * den;
    binormal.y = (tuVector.x * vector2.y - tuVector.y * vector1.y) * den;
    binormal.z = (tuVector.x * vector2.z - tuVector.y * vector1.z) * den;

    D3DXVec3Normalize(&tangent, &tangent);
    D3DXVec3Normalize(&binormal, &binormal);

    D3DXVec3Cross(&normal, &tangent, &binormal);    
    D3DXVec3Normalize(&normal, &normal);

有没有办法在每个顶点的基础上计算这些值，也许使用模型提供的法线，或者以某种方式平滑它们，这样模型就不会出现多面体？

最佳答案

对于光滑的表面(没有边缘)，我这样做:

  1. 为每个顶点创建空间

    double N[3]; //normal
int cnt;

  2. 每个顶点初始化

    N={0.0,0.0,0.0}
cnt=0;

  3. 计算每个面法线

    normal must be normalized length=1.0 !!! 将此 Normal 添加到面中使用的所有顶点并递增 cnt 到所有使用的顶点在脸上

  4. 每个顶点归一化

    N/=cnt; // N = average normal from all vertex - neighbour faces

    注意 cnt=0 用于未使用的顶点(除以零)

  5. 每个顶点 N 包含您想要的法线

    现在像现在一样为TBN 矩阵(每个顶点)计算T,B vector

  6. 输出图像流畅

    我的地球预览(大气散射、凹凸贴图等...)是 here

希望对你有帮助

关于c++ - 如何实现平滑的切线空间法线？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/21766605/

空间法ampstrongvectorcodec++math3ddirectxhlsl

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