使用GLSL着色器+光照/法向量

Question

我有一个基于瓷砖的游戏项目，使用OpenGL是我的第一个真正意义上的IT技术项目。我想将每个瓷砖渲染成一个3D对象。所以我首先创建了一些对象，如立方体和球体，并为它们提供了顶点法线，在平面着色的即时模式下进行渲染。但由于每个层级有大约10,000个对象，速度有点慢。所以我把我的顶点和法线放到了VBOs里。

这就遇到了第一个问题：在使用VBOs之前，我只是对每个对象使用push()和pop()矩阵，并使用glTranslate/glRotate来将它们放置在我的场景中。但当我使用VBOs时，灯光开始表现得很奇怪。光源似乎不再是相机后面的固定位置，而是随着我的物体旋转。当我绕着它们移动180度时，我只能看到阴影。

所以我做了一些研究。我没有找到任何关于我的具体问题的答案，但我读到，应该实现着色器并为其提供统一的矩阵，而不是使用glTranslate/glRotate。

我想“也许这也可以解决我的问题”，并实现了一个第一个小的顶点着色器程序，它只是稍微拉伸了我的对象，只是为了看看是否能够让着色器工作，然后再关注细节。

void main(void)
{
    vec4 v = gl_Vertex;
    v.x = v.x * 0.5;
    v.y = v.y * 0.5;
    gl_Position = gl_ModelViewProjectionMatrix * v;
}

嗯，我的对象被拉伸了-但现在OpenGL的平面着色已经不可用。我只能得到白色阴影。我找不到任何有用的信息。所以我有几个问题：

• 我只能同时使用一个着色器吗？当使用自己的着色器时，OpenGL的平面着色会关闭吗？因此，我是否必须自己实现平面着色？

• 那么我的向量法线呢？我在某处读到，有一种称为normal-matrix的东西。也许我修改顶点时也必须对我的法线进行操作？

- cargath

Answer 1

如果您的矩阵操作导致灯光出现问题，那么您对glLightfv(..., GL_POSITION, ...)的调用发生在错误的上下文中（不是OpenGL上下文，而是矩阵状态等）。

我的对象被拉伸了 - 但现在OpenGL的平面着色已经失效了。我只得到白色阴影

我想你指的是Gourad着色（平面着色意味着不同）。问题是：如果您正在使用顶点着色器，则必须执行固定功能管道所做的所有操作。这包括光照计算。Lighthouse3D有一个很好的教程http://www.lighthouse3d.com/tutorials/glsl-tutorial/lighting/，Nicol Bolas也有一个http://arcsynthesis.org/gltut/Illumination/Illumination.html。

- datenwolf

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我重写了Cocoa的NSOpenGLView，并将glLightfv()方法放入[prepareOpenGL]方法中。这应该是正确的。同时，它在立即模式下确实有效，但自从我切换到VBOs后就出现了问题，所以它在我放置它的地方是有效的，但与VBOs不兼容。 - cargath

大多数人称之为“平面着色”。在OpenGL本身中，它甚至被称为“平面着色”：glShadeModel(GL_FLAT)。但我明白你的意思，有一种着色方法可以真正使所有具有相同名称的对象变平。我猜你所说的固定功能管道所做的一切都是指FFP在顶点转换阶段所做的一切？ - cargath

谢谢。我能找到的所有教程都将它放在prepareOpenGL方法中，所以我猜我学错了。但是把它放在我的绘图函数中也没有帮助。 - cargath

经过更多的实验，我不认为光线还会随着我的物体旋转了。我尝试使用一个立方体，灯光确实在旋转过程中发生了变化，只是它会从明亮到暗淡再到明亮，然后又变暗，如此循环...很奇怪。 - cargath

好的，非常抱歉，事实证明我只是太蠢了：我不小心打开了TEX_COORD_ARRAY而不是NORMAL_ARRAY，所以灯光无法正常工作。既然你能帮我解决其他问题，这就是正确的答案。谢谢。 - cargath