Mapping 大球体上的法线贴图并不完全正确

Mapping 大球体上的法线贴图并不完全正确,mapping,shader,hlsl,bump,Mapping,Shader,Hlsl,Bump,因此,我一直在开发Directx11/hlsl渲染引擎,目标是创建一个真实的行星,您可以从表面和行星级别查看它。行星是一个标准化的立方体,它是使用噪波按程序生成的,当您靠近行星表面时,一个基于二进制的三角形树将分裂,直到达到所需的细节级别。我让顶点法线计算正常工作,最近我开始尝试为我的地形纹理实现法线贴图,我得到了一些似乎在大部分情况下都有效的东西。然而,当太阳几乎垂直于地面(90度)时,它的亮度会更高 然而,从相反的角度(270度),我得到的东西似乎 ,但也可能是关闭的 正在渲染的调试线是法

因此,我一直在开发Directx11/hlsl渲染引擎,目标是创建一个真实的行星,您可以从表面和行星级别查看它。行星是一个标准化的立方体,它是使用噪波按程序生成的,当您靠近行星表面时,一个基于二进制的三角形树将分裂,直到达到所需的细节级别。我让顶点法线计算正常工作,最近我开始尝试为我的地形纹理实现法线贴图,我得到了一些似乎在大部分情况下都有效的东西。然而,当太阳几乎垂直于地面(90度)时,它的亮度会更高

然而,从相反的角度(270度),我得到的东西似乎 ,但也可能是关闭的

正在渲染的调试线是法线、切线和双切线(它们看起来都是正确的,并且适合地形的拓扑)

以下是我的着色器代码:

顶点着色器:

PSIn mainvs(VSIn input)
{
PSIn output;

output.WorldPos = mul(float4(input.Position, 1.f), Instances[input.InstanceID].WorldMatrix); // pass pixel world position as opposed to screen space position for lighitng calculations
output.Position = mul(output.WorldPos, CameraViewProjectionMatrix);
output.TexCoord = input.TexCoord;
output.CameraPos = CameraPosition;

output.Normal = normalize(mul(input.Normal, (float3x3)Instances[input.InstanceID].WorldMatrix));
float3 Tangent = normalize(mul(input.Tangent, (float3x3)Instances[input.InstanceID].WorldMatrix));
float3 Bitangent = normalize(cross(output.Normal, Tangent));

output.TBN = transpose(float3x3(Tangent, Bitangent, output.Normal));

return output;
}
像素着色器(Texcoord scalar用于更接近行星表面的较小纹理):

提前谢谢,如果您对这里可能出现的问题有任何见解,请告诉我

编辑1:我尝试使用一个固定的蓝色值,而不是从法线纹理采样,这给了我正确和相同的结果,就像我没有应用贴图一样(如预期的那样)。仍然没有导致这个问题的线索

编辑2:我刚刚注意到一件最奇怪的事。在0,0,+Z处,存在这些仅在启用法线贴图的情况下才显示的硬接缝 这有点难看,但似乎有多条切线与同一个顶点关联(因为我还没有使用索引),因为调试线似乎在接缝上分裂。 这是我用来生成切线的代码(bitangents是在顶点着色器中使用cross(法线,切线)计算的)

同时作为参考,这是我在实施所有这些时看到的主要文章:

编辑3: 这是一张在启用法线贴图的情况下从远处拍摄的行星图像:

一个从同一角度出发,没有:

可能与您的问题无关,但您应该使用转置的逆世界矩阵而不是常规世界矩阵变换顶点法线,否则顶点法线在非均匀缩放时将无法正常工作。谢谢@Bizzarus,我刚刚实现了您的建议。不幸的是,当前应用于球体顶点的唯一变换是缩放,它在处理过程中被规格化。可能与您的问题无关,但您应该使用转置的逆世界矩阵而不是常规世界矩阵变换顶点法线,否则,顶点法线将无法在非均匀缩放下正常工作。谢谢@Bizzarus,我刚刚实现了你的建议。不幸的是,当前应用于球体顶点的唯一变换是scale,它在处理过程中被规格化。
float3 FetchNormalVector(float2 TexCoord)
{
    float3 Color = NormalTex.Sample(Samp, TexCoord * TexcoordScalar);
    Color *= 2.f;
    return normalize(float3(Color.x - 1.f, Color.y - 1.f, Color.z - 1.f));
}

float3 LightVector = -SunDirection;
float3 TexNormal = FetchNormalVector(input.TexCoord);
float3 WorldNormal = normalize(mul(input.TBN, TexNormal));
float nDotL = max(0.0, dot(WorldNormal, LightVector));
float4 SampleColor = float4(1.f, 1.f, 1.f, 1.f);
SampleColor *= nDotL;

return float4(SampleColor.xyz, 1.f);
v3& p0 = Chunk.Vertices[0].Position;
v3& p1 = Chunk.Vertices[1].Position;
v3& p2 = Chunk.Vertices[2].Position;

v2& uv0 = Chunk.Vertices[0].UV;
v2& uv1 = Chunk.Vertices[1].UV;
v2& uv2 = Chunk.Vertices[2].UV;

v3 deltaPos1 = p1 - p0;
v3 deltaPos2 = p2 - p0;

v2 deltaUV1 = uv1 - uv0;
v2 deltaUV2 = uv2 - uv0;

f32 r = 1.f / (deltaUV1.x * deltaUV2.y - deltaUV1.y * deltaUV2.x);
v3 Tangent = (deltaPos1 * deltaUV2.y - deltaPos2 * deltaUV1.y) * r;

Chunk.Vertices[0].Tangent = Normalize(Tangent - (Chunk.Vertices[0].Normal * DotProduct(Chunk.Vertices[0].Normal, Tangent)));
Chunk.Vertices[1].Tangent = Normalize(Tangent - (Chunk.Vertices[1].Normal * DotProduct(Chunk.Vertices[1].Normal, Tangent)));
Chunk.Vertices[2].Tangent = Normalize(Tangent - (Chunk.Vertices[2].Normal * DotProduct(Chunk.Vertices[2].Normal, Tangent)));