C++ 用skybox程序生成恒星

我正试图在OpenGL中按程序生成一个充满星星的背景

我正在采取的方法是创建一个具有立方体贴图纹理的skybox。立方体贴图纹理的每一侧基本上由2048x2048黑色图像组成，随机选择的纹理元素设置为白色。结果如下：

我不确定从图像上看它有多明显，但当移动时，随着靠近盒子边缘的恒星看起来越来越小，可以看到一个非常独特的盒子形状。我怎样才能防止这种情况？我是否需要放弃skybox方法，转而使用类似skysphere的东西

编辑：下面是我如何将立方体贴图映射到天空的

// Create and bind texture.
glGenTextures(1, &texture_);
glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
glBindTexture(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, texture_);

for (unsigned int i = 0; i < 6; ++i) {
    std::vector<std::uint8_t> image = generateTexture(TEXTURE_WIDTH, TEXTURE_HEIGHT);
    glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_POSITIVE_X + i, 0, GL_RGB, TEXTURE_WIDTH, TEXTURE_HEIGHT,
                 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, image.data());
}

// Set texture parameters.
glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_WRAP_R, GL_CLAMP_TO_EDGE);

EDIT2：这是用于渲染天空的绘制函数

void Stars::draw(const Camera& camera) const {
    // Skybox will be rendered last. In order to ensure that the stars are rendered at the back of
    // the scene, the depth buffer is filled with values of 1.0 for the skybox -- this is done in
    // the vertex shader. We need to make sure that the skybox passes the depth te3t with values
    // less that or equal to the depth buffer.
    glDepthFunc(GL_LEQUAL);

    program_.enable();

    // Calculate view-projection matrix and set the corresponding uniform. The view matrix must be
    // stripped of translation components so that the skybox follows the camera.
    glm::mat4 view       = glm::mat4(glm::mat3(camera.viewMatrix()));
    glm::mat4 projection = camera.projectionMatrix();

    glm::mat4 VP = projection * view;
    glUniformMatrix4fv(program_.uniformLocation("VP"), 1, GL_FALSE, glm::value_ptr(VP));

    // Bind buffer objects and texture to current context and draw.
    glBindVertexArray(vao_);
    glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, ebo_);
    glBindTexture(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, texture_);

    glDrawElements(GL_TRIANGLES, static_cast<GLsizei>(INDICES.size()), GL_UNSIGNED_INT,
                   reinterpret_cast<GLvoid *>(0));

    glBindVertexArray(0);
    glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, 0);
    glBindTexture(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, 0);
    program_.disable();

    glDepthFunc(GL_LESS);
}

void Stars:：draw（常量摄影机和摄影机）常量{
//Skybox将最后渲染。为了确保星星渲染在
//在场景中，skybox的深度缓冲区填充了1.0的值——这是在中完成的
//顶点着色器。我们需要确保skybox通过深度te3t，并带有值
//小于或等于深度缓冲区。
glDepthFunc（GL_LEQUAL）；
程序启用（）；
//计算视图投影矩阵并设置相应的一致性。视图矩阵必须为
//去除平移组件，使skybox跟随摄影机。
glm:：mat4视图=glm:：mat4（glm:：mat3（camera.viewMatrix（））；
glm:：mat4 projection=camera.projectionMatrix（）；
glm:：mat4 VP=投影*视图；
glUniformMatrix4fv（程序统一位置（“VP”），1，GL_FALSE，glm:：value_ptr（VP））；
//将缓冲区对象和纹理绑定到当前上下文并绘制。
glBindVertexArray（vao_）；
glBindBuffer（GL_元素_数组_缓冲区，ebo_）；
glBindTexture（GL_纹理_立方体_贴图，纹理_）；
GLD元素（GLU三角形、静态类型转换（index.size（））、GLU无符号整数、，
重新解释（0）；
glBindVertexArray（0）；
glBindBuffer（GL_元素_数组_缓冲区，0）；
glBindTexture（GL_纹理_立方体_贴图，0）；
程序禁用（）；
glDepthFunc（GL_LESS）；
}

以一定的立方体积均匀地生成恒星

x=2.0*Random()-1.0; // <-1,+1>
y=2.0*Random()-1.0; // <-1,+1>
z=2.0*Random()-1.0; // <-1,+1>

看起来它应该在这里预览（混合球体/立方体贴图）：

虽然看起来有孔，但没有（可能是某些混合错误），如果禁用球体贴图渲染，则贴图中没有可见的孔或扭曲

用于测试的球体三角剖分

网格obj

取自此处：

[Edit1]是的，有一个愚蠢的混合错误

我修复了代码。。。但问题依然存在。不要紧，此映射正在工作，更新的代码结果如下：

因此，只需将代码调整到您的纹理生成器

[Edit2]随机星

glClearColor(0.0,0.0,0.0,0.0);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
int i;
float x,y,z,d;
RandSeed=8123456789;

glDepthFunc(GL_LEQUAL);
glEnable(GL_BLEND);
glBlendFunc(GL_ONE,GL_ONE);

glPointSize(2.0);
glBegin(GL_POINTS);
for (i=0;i<1000;i++)
    {
    // uniform random cartesian stars inside cube
    x=(2.0*Random())-1.0;
    y=(2.0*Random())-1.0;
    z=(2.0*Random())-1.0;
    // project on unit sphere
    d=sqrt((x*x)+(y*y)+(z*z));
    if (d<1e-3) { i--; continue; }
    d=1.0/d;
    x*=d; y*=d; z*=d;
    // redish sphere map
    glColor3f(0.6,0.3,0.0); glVertex3f(x,y,z);
    // cube half size=1 undistort using similarities like: y/x = y'/x'
         if ((fabs(x)>=fabs(y))&&(fabs(x)>=fabs(z))){ y/=x; z/=x; if (x>=0) x=1.0; else x=-1.0; }
    else if ((fabs(y)>=fabs(x))&&(fabs(y)>=fabs(z))){ x/=y; z/=y; if (y>=0) y=1.0; else y=-1.0; }
    else if ((fabs(z)>=fabs(x))&&(fabs(z)>=fabs(y))){ x/=z; y/=z; if (z>=0) z=1.0; else z=-1.0; }
    // bluish cube map
    glColor3f(0.0,0.3,0.6); glVertex3f(x,y,z);
    }
glEnd();
glPointSize(1.0);
glDisable(GL_BLEND);
glFlush();
SwapBuffers(hdc);

在这里，混合的结果是最终的颜色应该是这样的，当从

（0,0,0）

观看时，球体和立方体星星完全重叠（白色）：

---

为什么要贴一个黑色矩形？“这么浪费内存/存储空间。”托马斯马修斯？图像中应该有星星。不清楚你是如何将立方体映射到你的天空的。请提供一个示例。在立方体面上生成星星可能看起来是均匀分布的，但一旦添加透视变换，立方体的形状将是显而易见的，正如您所看到的。你需要做一些更复杂的事情，把它们映射到你的立方体上。要让立方体上的纹理看起来均匀是非常困难的。一般来说，你可以做三件事中的一件。1） 使立方体更为矩形（在Y向上世界的XZ平面中），以便天空更近，角点不那么明显（假设场景中有对象）。2） 使用球坐标在随机方向投射光线，并按恒星的反距离缩放恒星的大小。3） 我建议使用球形贴图而不是立方体贴图。这种方法不会导致极点周围的更高密度吗？呼应@Rhymoid注释，使用球坐标的随机分布将导致恒星的不均匀分布。如果你修改你答案的那一部分，我会接受的。这表明它只需在

[-1，+1]

中生成三个均匀的随机值，并将这些点投影到单位球体上即可。这可能不是最快的方法，但它确实很简单。@Rhymoid heh刚刚实现了相同的独立性。现在，比较使它比其他方法更难理解。

    glClearColor(0.0,0.0,0.0,0.0);
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    int i,n=10000;
    float a,b,x,y,z;
    //RandSeed=8123456789;
    n=obj.pnt.num;  // triangulated sphere point list

    glDepthFunc(GL_LEQUAL);
    glEnable(GL_BLEND);
    glBlendFunc(GL_ONE,GL_ONE);

    glPointSize(2.0);
    glBegin(GL_POINTS);
    for (i=0;i<n;i++)
        {
        // equidistant points instead of random to test this
        x=obj.pnt[i].p[0];
        y=obj.pnt[i].p[1];
        z=obj.pnt[i].p[2];
/*
        // random star spherical position
        a=2.0*M_PI*Random();
        b=M_PI*(Random()-0.5);
        // spherical 2 cartessian r=1;
        x=cos(a)*cos(b);
        y=sin(a)*cos(b);
        z=       sin(b);
*/
        // redish sphere map
        glColor3f(0.6,0.3,0.0); glVertex3f(x,y,z);
        // cube half size=1 undistort // using similarities like: yy/xx = y/x
             if ((fabs(x)>=fabs(y))&&(fabs(x)>=fabs(z))){ y/=x; z/=x; if (x>=0) x=1.0; else x=-1.0; }
        else if ((fabs(y)>=fabs(x))&&(fabs(y)>=fabs(z))){ x/=y; z/=y; if (y>=0) y=1.0; else y=-1.0; }
        else if ((fabs(z)>=fabs(x))&&(fabs(z)>=fabs(y))){ x/=z; y/=z; if (z>=0) z=1.0; else z=-1.0; }
        // bluish cube map
        glColor3f(0.0,0.3,0.6); glVertex3f(x,y,z);
        }
    glEnd();
    glPointSize(1.0);
    glDisable(GL_BLEND);
    glFlush();
    SwapBuffers(hdc);

glClearColor(0.0,0.0,0.0,0.0);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
int i;
float x,y,z,d;
RandSeed=8123456789;

glDepthFunc(GL_LEQUAL);
glEnable(GL_BLEND);
glBlendFunc(GL_ONE,GL_ONE);

glPointSize(2.0);
glBegin(GL_POINTS);
for (i=0;i<1000;i++)
    {
    // uniform random cartesian stars inside cube
    x=(2.0*Random())-1.0;
    y=(2.0*Random())-1.0;
    z=(2.0*Random())-1.0;
    // project on unit sphere
    d=sqrt((x*x)+(y*y)+(z*z));
    if (d<1e-3) { i--; continue; }
    d=1.0/d;
    x*=d; y*=d; z*=d;
    // redish sphere map
    glColor3f(0.6,0.3,0.0); glVertex3f(x,y,z);
    // cube half size=1 undistort using similarities like: y/x = y'/x'
         if ((fabs(x)>=fabs(y))&&(fabs(x)>=fabs(z))){ y/=x; z/=x; if (x>=0) x=1.0; else x=-1.0; }
    else if ((fabs(y)>=fabs(x))&&(fabs(y)>=fabs(z))){ x/=y; z/=y; if (y>=0) y=1.0; else y=-1.0; }
    else if ((fabs(z)>=fabs(x))&&(fabs(z)>=fabs(y))){ x/=z; y/=z; if (z>=0) z=1.0; else z=-1.0; }
    // bluish cube map
    glColor3f(0.0,0.3,0.6); glVertex3f(x,y,z);
    }
glEnd();
glPointSize(1.0);
glDisable(GL_BLEND);
glFlush();
SwapBuffers(hdc);

    glClearColor(0.0,0.0,0.0,0.0);
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    int i;
    float x,y,z,d;
    RandSeed=8123456789;

    glDepthFunc(GL_ALWAYS);
//  glDepthFunc(GL_LEQUAL);
    glEnable(GL_BLEND);
    glBlendFunc(GL_ONE,GL_ONE);

    glPointSize(2.0);
    glBegin(GL_POINTS);
    for (i=0;i<25000;i++)
        {
        // uniform random cartesian stars inside cube
        x=(2.0*Random())-1.0;
        y=(2.0*Random())-1.0;
        z=(2.0*Random())-1.0;
        // project on unit sphere
        d=sqrt((x*x)+(y*y)+(z*z));
        if (d<1e-3) { i--; continue; }
        d=1.0/d;
        x*=d; y*=d; z*=d;
        // redish sphere map
        glColor3f(0.6,0.3,0.0); glVertex3f(x,y,z);
        // cube half size=1 undistort using similarities like: y/x = y'/x'
             if ((fabs(x)>=fabs(y))&&(fabs(x)>=fabs(z))){ y/=fabs(x); z/=fabs(x); if (x>=0) x=1.0; else x=-1.0; }
        else if ((fabs(y)>=fabs(x))&&(fabs(y)>=fabs(z))){ x/=fabs(y); z/=fabs(y); if (y>=0) y=1.0; else y=-1.0; }
        else if ((fabs(z)>=fabs(x))&&(fabs(z)>=fabs(y))){ x/=fabs(z); y/=fabs(z); if (z>=0) z=1.0; else z=-1.0; }
        // bluish cube map
        glColor3f(0.0,0.3,0.6); glVertex3f(x,y,z);
        }
    glEnd();
    glPointSize(1.0);
    glDisable(GL_BLEND);
    glFlush();
    SwapBuffers(hdc);