OpenGL地形纹理底纹

Question

我目前正在用Java开发OpenGL（JOGL）项目。 目标是创建具有纹理和阴影的地形。

我正在使用这些值作为高度图来创建随机单纯形噪声。 高度映射到一维纹理以基于高度模拟着色。 然后使用一种材质（环境/漫反射/镜面反射/光泽度）来模拟阴影。

然而; 在为地形添加阴影后，“条纹”出现在地形的每个“列”（Y方向）上。

然后应用以下材料：

TERRAIN(
        new float[]{0.5f, 0.5f, 0.5f, 1.0f},
        new float[]{0.7f, 0.7f, 0.7f, 1.0f},
        new float[]{0.2f, 0.2f, 0.2f, 1.0f},
        new float[]{100f})

材质枚举构造函数：

Material(float[] ambient, float[] diffuse, float[] specular, float[] shininess) {
    this.ambient = ambient;
    this.diffuse = diffuse;
    this.specular = specular;
    this.shininess = shininess;
}

我使用以下方法应用材料：

public void use(GL2 gl) {
    // set the material properties
    gl.glMaterialfv(GL.GL_FRONT_AND_BACK, GLLightingFunc.GL_AMBIENT, ambient, 0);
    gl.glMaterialfv(GL.GL_FRONT_AND_BACK, GLLightingFunc.GL_DIFFUSE, diffuse, 0);
    gl.glMaterialfv(GL.GL_FRONT_AND_BACK, GLLightingFunc.GL_SPECULAR, specular, 0);
    gl.glMaterialfv(GL.GL_FRONT_AND_BACK, GLLightingFunc.GL_SHININESS, shininess, 0);
}

创建2个0-1值一致的“噪声数组”后，将创建一个2D向量数组，包含X * Y个向量，其中每个向量代表平面/地形中的一个点。

这是在这些点之间绘制三角形的方法，您可以看到我每列（Y方向）绘制平面：

public void draw(GL2 gl, GLU glu, GLUT glut, Drawer drawer) {
    Material.TERRAIN.use(gl);
    texture.bind(gl);
    if (showGrid)
        gl.glPolygonMode( gl.GL_FRONT_AND_BACK, gl.GL_LINE );
    ArrayList<Vector[]> normals = new ArrayList<>();
    for(int i=1;i<vectors.length;i++) {
        gl.glBegin(gl.GL_TRIANGLE_STRIP);
        for (int j = 0; j < vectors[i].length; j++) {
            Vector normalTopRight, normalBottomLeft;

            //Calculate normals top right
            Vector v1, v2, triangleCenterTR;
            if (j < vectors[i].length - 1)
            {
                v1 = vectors[i-1][j].subtract(vectors[i][j]);
                v2 = vectors[i][j+1].subtract(vectors[i][j]);
                normalTopRight = v2.cross(v1).normalized();
                // Get center (a+b+c)*(1/3)
                triangleCenterTR = (vectors[i][j].add(vectors[i - 1][j]).add(vectors[i][j + 1])).scale(1.0 / 3);
            } else {
                v1 = vectors[i-1][j].subtract(vectors[i][j]);
                v2 = vectors[i][j-1].subtract(vectors[i][j]);
                normalTopRight = v1.cross(v2).normalized();
                // Get center (a+b+c)*(1/3)
                triangleCenterTR = (vectors[i][j].add(vectors[i-1][j]).add(vectors[i][j-1])).scale(1.0/3);
            }
            normals.add(new Vector[] {triangleCenterTR, triangleCenterTR.add(normalTopRight)});

            if (j != 0)
            {
                v1 = vectors[i][j].subtract(vectors[i-1][j]);
                v2 = vectors[i-1][j-1].subtract(vectors[i-1][j]);
                normalBottomLeft = v2.cross(v1).normalized();
                // Get center (a+b+c)*(1/3)
                Vector triangleCenterBL = (vectors[i - 1][j].add(vectors[i][j]).add(vectors[i - 1][j - 1])).scale(1.0 / 3);
                normals.add(new Vector[]{triangleCenterBL, triangleCenterBL.add(normalBottomLeft)});
            } else {
                normalBottomLeft = null; // If j==0, there is no bottom left triangle above
            }

            /**
             * We have everything to start drawing
             */
            // Set some color
            if (j == 0) {
                // Initialization vector
                gl.glTexCoord1d(mapTextureToHeight(vectors[i][j].z));
                drawer.glVertexV(vectors[i][j]);
            } else {
                drawer.glNormalV(normalBottomLeft);
            }

            // Shift left
            gl.glTexCoord1d(mapTextureToHeight(vectors[i - 1][j].z));
            drawer.glVertexV(vectors[i - 1][j]);

            // Right down diagonally
            if (j < vectors[i].length - 1) { // Skip if we are reached the end
                gl.glTexCoord1d(mapTextureToHeight(vectors[i][j + 1].z));
                drawer.glNormalV(normalTopRight);
                drawer.glVertexV(vectors[i][j + 1]);
            }
        }
        gl.glEnd();
    }
    if (showGrid)
        gl.glPolygonMode( gl.GL_FRONT_AND_BACK, gl.GL_FILL );
    if (drawNormals) {
        for (Vector[] arrow : normals) {
            if (yellowNormals)
                Material.YELLOW.use(gl);
            else
                gl.glTexCoord1d(mapTextureToHeight(arrow[0].z));
            drawer.drawArrow(arrow[0], arrow[1], 0.05);
        }
    }

    texture.unbind(gl);
}

出现条纹的最明显原因是我每列绘制了三角形，导致OpenGL无法平滑多边形（GL_SMOOTH）上的阴影。 有没有什么办法解决这一问题？

[Edit1]摘自Spektre的评论

我刚刚完成了平均法线的计算，现在确实地势平坦，但是光照看起来有些暗淡（没有深度）

这是绘制地形的新代码：

public void draw() {
    if (showGrid)
        gl.glPolygonMode( gl.GL_FRONT_AND_BACK, gl.GL_LINE);
    texture.bind(gl);
    Material.TERRAIN.use(gl);
    for(int i=1;i<vectors.length;i++) {
        gl.glBegin(gl.GL_TRIANGLE_STRIP);
        for (int j = 0; j < vectors[i].length; j++) {
            // Initialization vector
            gl.glTexCoord1d(mapTextureToHeight(vectors[i][j].z));
            drawer.glNormalV(normals.get(vectors[i][j]));
            drawer.glVertexV(vectors[i][j]);

            // Shift left
            gl.glTexCoord1d(mapTextureToHeight(vectors[i - 1][j].z));
            drawer.glNormalV(normals.get(vectors[i - 1][j]));
            drawer.glVertexV(vectors[i - 1][j]);
        }
        gl.glEnd();
    }
    if (showGrid)
        gl.glPolygonMode( gl.GL_FRONT_AND_BACK, gl.GL_FILL );
    if (drawNormals)
        drawFaceNormals();
    texture.unbind(gl);
}

我将其清理干净，我确定法线使用drawnormals函数指向正确的方式，并确保OpenGL使用FRONT来将地形的顶部视为FRONT（gl.GL_FRONT->仅在地形上方绘制，而不在下方绘制）。

这是完整的类： PasteBin

Answer 1

感谢@Spektre帮助我。

正确计算顶点上所有周围平面的平均法线并将此法线用于glNormal ，阴影是正确的。