Я получаю довольно причудливые результаты от моего шейдера отображения нормалей касательного пространства :). В сцене, которую я показываю здесь, чайник и клетчатые стены заштрихованы с помощью моего обычного шейдера Phong-Blinn (очевидно, что отбраковка задней поверхности чайника придает ему слегка эфемерный вид :-)). Я попытался добавить к сфере наложение нормалей, и получился психоделический результат:
Свет исходит справа (почти виден как черное пятно). Карта нормалей, которую я использую для сферы, выглядит так:
Я использую AssImp для обработки входных моделей, поэтому она автоматически вычисляет касательные и бинормали для каждой вершины.
Ниже представлены пиксельные и вершинные шейдеры. Я не слишком уверен, что происходит не так, но меня не удивит, если касательная базисная матрица как-то неверна. Я предполагаю, что мне нужно вычислять вещи в пространстве глаза, а затем преобразовывать векторы глаза и света в касательное пространство, и что это правильный способ сделать это. Обратите внимание, что положение источника света входит в шейдер уже в пространстве обзора.
// Vertex Shader
#version 420
// Uniform Buffer Structures
// Camera.
layout (std140) uniform Camera
{
mat4 Camera_Projection;
mat4 Camera_View;
};
// Matrices per model.
layout (std140) uniform Model
{
mat4 Model_ViewModelSpace;
mat4 Model_ViewModelSpaceInverseTranspose;
};
// Spotlight.
layout (std140) uniform OmniLight
{
float Light_Intensity;
vec3 Light_Position; // Already in view space.
vec4 Light_Ambient_Colour;
vec4 Light_Diffuse_Colour;
vec4 Light_Specular_Colour;
};
// Streams (per vertex)
layout(location = 0) in vec3 attrib_Position;
layout(location = 1) in vec3 attrib_Normal;
layout(location = 2) in vec3 attrib_Tangent;
layout(location = 3) in vec3 attrib_BiNormal;
layout(location = 4) in vec2 attrib_Texture;
// Output streams (per vertex)
out vec3 attrib_Fragment_Normal;
out vec4 attrib_Fragment_Position;
out vec3 attrib_Fragment_Light;
out vec3 attrib_Fragment_Eye;
// Shared.
out vec2 varying_TextureCoord;
// Main
void main()
{
// Compute normal.
attrib_Fragment_Normal = (Model_ViewModelSpaceInverseTranspose * vec4(attrib_Normal, 0.0)).xyz;
// Compute position.
vec4 position = Model_ViewModelSpace * vec4(attrib_Position, 1.0);
// Generate matrix for tangent basis.
mat3 tangentBasis = mat3( attrib_Tangent,
attrib_BiNormal,
attrib_Normal);
// Light vector.
attrib_Fragment_Light = tangentBasis * normalize(Light_Position - position.xyz);
// Eye vector.
attrib_Fragment_Eye = tangentBasis * normalize(-position.xyz);
// Return position.
gl_Position = Camera_Projection * position;
}
... и пиксельный шейдер выглядит так:
// Pixel Shader
#version 420
// Samplers
uniform sampler2D Map_Normal;
// Global Uniforms
// Material.
layout (std140) uniform Material
{
vec4 Material_Ambient_Colour;
vec4 Material_Diffuse_Colour;
vec4 Material_Specular_Colour;
vec4 Material_Emissive_Colour;
float Material_Shininess;
float Material_Strength;
};
// Spotlight.
layout (std140) uniform OmniLight
{
float Light_Intensity;
vec3 Light_Position;
vec4 Light_Ambient_Colour;
vec4 Light_Diffuse_Colour;
vec4 Light_Specular_Colour;
};
// Input streams (per vertex)
in vec3 attrib_Fragment_Normal;
in vec3 attrib_Fragment_Position;
in vec3 attrib_Fragment_Light;
in vec3 attrib_Fragment_Eye;
// Shared.
in vec2 varying_TextureCoord;
// Result
out vec4 Out_Colour;
// Main
void main(void)
{
// Compute normals.
vec3 N = normalize(texture(Map_Normal, varying_TextureCoord).xyz * 2.0 - 1.0);
vec3 L = normalize(attrib_Fragment_Light);
vec3 V = normalize(attrib_Fragment_Eye);
vec3 R = normalize(-reflect(L, N));
// Compute products.
float NdotL = max(0.0, dot(N, L));
float RdotV = max(0.0, dot(R, V));
// Compute final colours.
vec4 ambient = Light_Ambient_Colour * Material_Ambient_Colour;
vec4 diffuse = Light_Diffuse_Colour * Material_Diffuse_Colour * NdotL;
vec4 specular = Light_Specular_Colour * Material_Specular_Colour * (pow(RdotV, Material_Shininess) * Material_Strength);
// Final colour.
Out_Colour = ambient + diffuse + specular;
}
Редактировать: 3D Studio Render сцены (чтобы показать, что UV на сфере в порядке):