opengl-次表面修飾-紋理空間擴散

Question

我對http://http.developer.nvidia.com/GPUGems/gpugems_ch16.html示例16-5有疑問。 一個用於解開模型並執行漫反射照明的頂點程序

struct a2v {
  float4 pos     : POSITION;
  float3 normal  : NORMAL;
  float2 texture : TEXCOORD0;
};

struct v2f {
  float4 hpos     : POSITION;
  float2 texcoord : TEXCOORD0;
  float4 col      : COLOR0;
};

v2f main(a2v IN,
         uniform float4x4 lightMatrix)
{
  v2f OUT;

  // convert texture coordinates to NDC position [-1, 1]
  OUT.hpos.xy = IN.texture * 2 - 1;
  OUT.hpos.z = 0.0;
  OUT.hpos.w = 1.0;

  // diffuse lighting

  float3 N = normalize(mul((float3x3) lightMatrix, IN.normal));
  float3 L = normalize(-mul(lightMatrix, IN.pos).xyz);
  float diffuse = max(dot(N, L), 0);
  OUT.col = diffuse;

  OUT.texcoord = IN.texture;
  return OUT;
}

ligthMatrix用於變換頂點位置（IN.pos）。 但是我不明白，為什么允許使用此變換矩陣來變換頂點法線（IN.normal）。 我認為法線將需要其他特殊的轉換矩陣。

Answer 1

(float3x3) lightMatrix是一個3x3矩陣，基本上只編碼旋轉。 您需要4x4矩陣進行翻譯。

旋轉法線以使它們在場景空間中有意義（即，使其隨對象旋轉而旋轉），但是由於矩陣缺少平移分量，因此它們將保持與原始大小相同（如果對其進行了歸一化，則它們將保持規范化）。

Answer 2

但是我不明白，為什么允許使用此變換矩陣來變換頂點法線（IN.normal）。

這是捷徑。 僅在某些情況下有效的一種。

正確使用的矩陣是位置變換矩陣的逆/轉置。 但是，旋轉矩陣的轉置是它的逆 。 逆的逆是原始的。 因此，如果您知道您的位置矩陣僅包含旋轉（以及平移，我們將其忽略為法線），那么您可以按原樣使用矩陣。

這樣做的危險是，如果您忘記了做這個假設，然后開始決定對位置使用比例轉換。