GLSL根据顶点位置信息修改顶点法向量信息

Question

#遇到的问题

在threejs中使用GLSL编写顶点着色器时，如果顶点信息position发生变化，此时顶点法线信息不会同步更新，需要根据顶点位置信息重新计算法向量，有没有人知道如何计算的？

Answer 1

csnd_zzy 晚上好🌙🌙🌙
本答案参考通义千问

在Three.js中，如果你想要根据顶点位置信息动态计算法向量，可以按照以下步骤操作：

1. 理解基础概念：

   • 顶点位置（Position）： 通常由模型的几何形状决定，表示每个顶点在3D空间中的坐标。
   • 顶点法向量（Normal）： 是从顶点指向模型表面法线的方向，用于定义光照效果。

2. 在顶点着色器中计算法向量：

   • 当顶点位置改变时，你可以在着色器中手动计算新的法向量，而不是依赖于固定的几何信息。这可以通过三角形的边长和角度来实现。

   代码示例：

   varying vec3 vNormal; // 定义一个varying变量来传递法向量
   
   void main() {
       // 获取输入顶点信息
       vec3 position = gl_Vertex;
       vec3 vertex1 = gl_MultiTexCoord0; // 假设这是相邻顶点的坐标
       vec3 vertex2 = gl_MultiTexCoord1;
   
       // 计算法向量（这里使用了向量叉积）
       vec3 edge1 = normalize(vertex1 - position);
       vec3 edge2 = normalize(vertex2 - position);
       vNormal = cross(edge1, edge2); // 如果两个边平行，可能需要取平均或者其他方法处理
   
       // 将法向量传递给片段着色器
       gl_Position = ...;
       gl_TexCoord[0] = ...;
       vNormal = normalize(vNormal); // 正规化法向量
       gl_FrontColor = ...;
   }
   

3. 注意点：

   • 在实际应用中，你可能需要对法向量进行归一化以确保光照均匀。
   • 如果你的模型有多个面共享一个顶点，记得在计算法向量时考虑多边形的拓扑结构。

4. 将计算结果传递到片段着色器：

   • 通过varying关键字将计算出的法向量传递到片段着色器，以便用于光照计算。

5. 使用片段着色器：

   • 在片段着色器中，你可以使用传递过来的法向量来处理光照和纹理等效果。

通过以上步骤，你应该能够根据顶点位置动态计算并更新法向量。记得在Three.js中设置正确的着色器程序，并传递顶点信息到着色器中。