Opengl 打包法向量和切向量

在我正在使用的延迟着色引擎中，我当前使用内部格式

GL\u RGBA16F

将法向量存储在缓冲区中。 我一直意识到这不是最好的解决办法，但我没有时间去处理它

最近我读了一篇文章，这篇文章启发我使用八面体法向量（ONV），并将缓冲区更改为

GL\u RG16\u snrom

：

对法向量进行编码（

vec3

至

vec2

）：

//返回+/-1
vec2信号不为零（vec2 v）
{
返回向量2（（v.x>=0.0）？+1.0:-1.0，（v.y>=0.0）？+1.0:-1.0）；
}
//假设标准化输入。每个组件的输出均为on[-1,1]。
vec2浮动32x3_至_oct（在vec3 v中）
{
//将球体投影到八面体上，然后投影到xy平面上
vec2p=v.xy*（1.0/（abs（v.x）+abs（v.y）+abs（v.z））；
//在对角线上反射下半球的褶皱
返回（v.z以下考虑纯粹是数学上的，我对它们的实用性没有经验。然而，我认为特别是选项2可能是一个可行的备选方案

以下两个选项都有共同的问题描述方式：给定法线（可以使用ONV重建），如何用单个数字对切线进行编码

选择1
第一个选项非常接近Meowgoethedog的建议。定义一个任意参考向量（例如
（0，0，1）
）。然后将切线编码为需要围绕法线旋转此向量以匹配切线方向的角度（标准化为
[-1，1]
范围）（当然，在切线平面上投影后）。您将需要两个不同的参考向量（甚至三个）然后根据法线选择正确的一个。你不希望参考向量平行于法线。我假设这在计算上比第二个选项更昂贵，但需要测量。但是你会得到一个均匀的误差分布作为回报

选择2
让我们考虑切线正交的平面。这个平面可以由切线定义，也可以由平面中的两个向量来定义。我们知道一个向量：曲面法线。如果我们知道第二个向量<代码> V< /代码>，我们可以计算正切为<代码> t=正规化（交叉（正常，V））。

。要对这个向量进行编码，我们可以指定两个分量，并对剩余的分量进行求解。例如，让我们的向量为

（1，1，x）

。然后，要对向量进行编码，我们需要找到

x

，这样

交叉（（1，1，x），法线）

与切线平行。这可以通过一些简单的算法来完成。同样，您需要一些不同的向量模板来考虑所有情况。最后，您有一个方案，其编码器更复杂，但其解码器无法更简单。错误分布将不像选项1中那样均匀，但应该适合于向量模板的合理选择。

这个想法可能有效：将法线存储为球形极坐标格式（2个浮点数），以及一个附加的浮点值，用于指定切线的方位角。由于切线被约束到一个平面，因此仅一个值就足以指定它，除非法线位于X-Y平面中。在这种情况下，我们必须更改附加角度的含义（例如，与Z轴的角度。这需要在预处理期间加以考虑）