2017-12-27 298 views
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我想使用OpenGL和GLSL为我的场景添加定向光源。问题是,理论上正确的做法有错误的结果。OpenGL定向灯光着色器

在顶点着色器我执行以下操作:

的光的方向在世界坐标中给出并且使用viewMatrix到照相机坐标变换。顶点的法线使用标准矩阵转换为相机坐标。

void main() { 
    vary_textureCoord = attribute_textureCoord; 
    vary_normal = mat3(normalMatrix) * attribute_normal; 

    vary_directionalLight_direction = viewMatrix * vec4(lightDir, 1.0); 

    gl_Position = projectionMatrix * viewMatrix * modelMatrix * vec4(attribute_position, 1.0); 
} 

因此,这两个向量都在相机坐标中并传递给片段着色器。片段着色器使用法线和光线方向计算光强度。

void main() { 
    vec3 normalizedNormal = normalize(vary_normal); 
    vec4 color = texture(tex, vary_textureCoord); 

    float directionalLightIntensity = max(0.0, dot(normalizedNormal, normalize(-vary_directionalLight_direction.xyz))); 

    out_color = color * directionalLightIntensity; 
} 

该着色器导致光线不是静态的,而是与相机一起移动。改为使用此行代替顶点着色器:

vary_directionalLight_direction = transpose(inverse(viewMatrix)) * vec4(lightDir, 1.0); 

具有期望的结果。 那么我在做什么错误或我在哪里产生误解?

这里充分着色器代码:

Vertexshader:

# version 330 

layout(location = 0) in vec3 attribute_position; 
layout(location = 2) in vec2 attribute_textureCoord; 
layout(location = 3) in vec3 attribute_normal; 

uniform mat4 projectionMatrix; 
uniform mat4 viewMatrix; 
uniform mat4 modelMatrix; 
uniform mat4 normalMatrix; 
uniform vec3 lightDir; 

out vec2 vary_textureCoord; 
out vec3 vary_normal; 
out vec4 vary_directionalLight_direction; 

void main() { 
    vary_textureCoord = attribute_textureCoord; 
    vary_normal = mat3(normalMatrix) * attribute_normal; 

    vary_directionalLight_direction = viewMatrix * vec4(lightDir, 1.0); 

    gl_Position = projectionMatrix * viewMatrix * modelMatrix * vec4(attribute_position, 1.0); 
} 

Fragmentshader:

# version 330 

in vec2 vary_textureCoord; 
in vec3 vary_normal; 
in vec4 vary_directionalLight_direction; 

uniform sampler2D tex; 

out vec4 out_color; 

void main() { 
    vec3 normalizedNormal = normalize(vary_normal); 
    vec4 color = texture(tex, vary_textureCoord); 

    float directionalLightIntensity = max(0.0, dot(normalizedNormal, normalize(-vary_directionalLight_direction.xyz))); 

    out_color = color * directionalLightIntensity; 
} 

回答

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的转换矩阵是这样的:

(X-axis.x, X-axis.y, X-axis.z, 0) 
(Y-axis.x, Y-axis.y, Y-axis.z, 0) 
(Z-axis.x, Z-axis.y, Z-axis.z, 0) 
(trans.x, trans.y, trans.z, 1) 

如果你想牛逼o转换某个位置,然后必须将完整转换矩阵应用于该位置。

mat4 viewMatrix; 
vec3 pos; 
vec4 viewPos = viewMatrix * vec4(pos, 1.0); 

这将视图的方向和位置应用到位置pos

但是一个方向没有起源。一个方向只有一个方向。这意味着,如果您想要转换方向矢量,那么您必须将其乘以左上方的3 * 3部分4 * 4 viewMatrix

vary_directionalLight_direction = vec4(mat3(viewMatrix) * lightDir, 1.0);