Opengl 如何在四边形上进行法线的双线性插值？

我正在做一个像Minecraft一样的引擎，作为一个爱好项目，看看体素地形的概念在现代硬件和OpenGL>=3上可以推进多远。所以，我所有的几何体都是由四边形组成的，精确地说是正方形

我已经建立了一个光线投射器来估计环境遮挡，并使用“弯曲法线”技术来进行照明。所以我的法线不垂直于四边形，也没有单位长度；相反，它们大致指向发生遮挡最少的空间，当四边形接收到较少的光时，它们会更短。这种技术的优点是，它只需要一次性计算遮挡，并且在渲染时基本上是免费的

但是，当我试图为同一四边形的不同顶点指定不同法线以获得平滑照明时，我遇到了麻烦。由于四边形被拆分为三角形，并且线性插值发生在每个三角形上，因此插值结果清楚地显示三角形作为丑陋的对角线瑕疵的存在：

问题是OpenGL在每个三角形上使用重心插值，这是4个角点中3个角点的加权和。理想情况下，我希望使用双线性插值，在计算结果时使用所有4个角点

我可以想出一些变通办法：

将法线填充到2x2 RGB纹理中，并让纹理处理器执行双线性插值。这是以片段着色器中的纹理查找为代价的。为了提高效率，我还需要将所有这些小纹理打包成更大的纹理

使用“顶点属性”将所有4条法线附着到每个顶点。还将一些[0..1]系数附加到每个顶点，就像纹理坐标一样，并在片段着色器中执行双线性插值。这样做的代价是将4条法线传递给着色器，而不是仅传递1条法线

我认为这两种技术都可以发挥作用，但我觉得它们对于应该简单得多的东西来说是个难题。也许我可以通过某种方式变换法线，这样OpenGL的插值将给出一个不依赖于所使用的特定三角剖分的结果

（请注意，问题并不特定于法线；它同样适用于需要在四边形上平滑插值的颜色或任何其他值。）

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还有其他办法解决这个问题吗？如果不是，以上两种技术中哪一种最好？

正如您清楚地理解的，GL将执行的三角形插值不是您想要的。 所以法线数据不能直接来自顶点数据

恐怕你所设想的解决方案是你能达到的最好的。无论选择什么，都需要将[0..1]系数从顶点向下传递到着色器（包括2x2纹理。纹理坐标需要它们）

不过，您可以使用一些技巧来简化流程

• 使用顶点ID可以帮助您找到要从顶点传递到片段着色器的顶点“角”（我们的[0..1]值）。对最低2位进行简单的位测试可以让您知道要传递哪个角，而无需实际的顶点数据输入。如果打包纹理数据，仍然需要在纹理内部传递标识符，因此这可能是没有意义的
• 如果使用2x2纹理来允许插值，则存在（曾经？）一些缺陷。如果开始时源的精度较低，则某些纹理插值器不一定提供高精度插值。这可能需要将纹理数据类型更改为更高精度的类型，以避免带状瑕疵

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嗯。。。在使用“弯曲法线”技术时，增加结果的最佳方法是预细分网格，然后使用细分程度较高的网格重新计算

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另一种方法是在像素着色器中使用一些技巧。。。一种可能的方法是，您可以在像素着色器中自己对纹理进行插值（而不是使用内置的插值器），这对您有很大帮助。不仅限于双线性插值，还可以做得更好，F.e.双三次插值；）
我不想增加网格密度，因为我试图推出尽可能多的块。我知道如何自己插值纹理，但如果我能帮助的话，我不想将法线存储在纹理中——因此这个问题！OpenGL3中不推荐使用GLU四边形