Opengl 为什么当相机离我很远时，我的物体会失去照明？

我正在OpenGL2.1中构建一个3D场景，并使用带有Phong照明模型的平行光对其进行照明

近距离观察，一切似乎都很好，但当相机离开模型时，它们会失去所有照明（环境光除外）

是什么让这一切发生的

以下是顶点着色器：

uniform mat4 viewMatrix;
uniform mat4 modelMatrix;
uniform mat4 projectionMatrix;
uniform mat3 normalMatrix;
uniform vec3 lightDir;

out vec3 normal;
out vec3 lightDir_viewSpace;
out vec3 vertexPos_viewSpace;

void main(){
    normal = normalize( normalMatrix * gl_Normal );
    gl_Position = projectionMatrix * viewMatrix * modelMatrix * gl_Vertex;

    vertexPos_viewSpace = - ( viewMatrix * modelMatrix * gl_Vertex ).xyz;;
    lightDir_viewSpace = normalize( viewMatrix * vec4(lightDir, 1) ).xyz;
}

下面是片段着色器：

uniform vec3 Ka;
uniform vec3 Kd;
uniform vec3 Ks;
uniform float Shininess;

in vec3 normal;
in vec3 lightDir_viewSpace;
in vec3 vertexPos_viewSpace;

float getdiffuseIntensity( vec3 N, vec3 L ){
    float intensity = clamp(dot(L , N), 0.0, 1.0);
    return intensity;
}

float getSpecularIntensity( vec3 N, vec3 L, vec3 vertexPos, float shine ){
    vec3 R = normalize( reflect( -L, N ) );
    vec3 V = normalize( vertexPos );
    float intensity = 0.0;
    if ( dot(N, L) > 0.0 ){
        float cosVR = clamp( dot(V, R), 0.0, 1.0 );
        intensity = pow( cosVR, shine );
    }
    return intensity;
}

void main(){
    vec3 normalNorm = normalize( normal );
    vec3 lightDirNorm = normalize( lightDir_viewSpace );
    vec3 vertexDirNorm = normalize( vertexPos_viewSpace );

    vec3 ilumAmbi = Ka;
    vec3 ilumDiff = Kd * getdiffuseIntensity( normalNorm, lightDirNorm );
    vec3 ilumEspec = Ks * getSpecularIntensity( normalNorm, lightDirNorm, vertexDirNorm, Shininess );

    gl_FragColor = vec4( ilumAmbi + ilumDiff + ilumEspec , 1.0 );
}

万一有人问；是的，这是一个学校项目

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我做错了什么吗？

始终确保向量都在相同的空间（模型空间、世界空间或视图空间）中

法线在世界空间中，而lightDir在视图空间中，因此您应该将lightDir更改为世界空间，这更容易作为您的输入（

uniform vec3 lightDir；

） 已经在世界空间了

第二个错误是你的镜面反射计算。在Phong模型中，镜面反射高光是通过使用理想反射向量（

vec3 R=normalize（reflect（-L，N））；

和观察者方向之间的角度（这就是点（V，R）所做的）来计算的

因此，最终的代码是：

uniform mat4 viewMatrix;
uniform mat4 modelMatrix;
uniform mat4 projectionMatrix;
uniform mat3 normalMatrix;
uniform vec3 viewPos; // the Position of your view in world coordinates

out vec3 normal;
out vec3 viewDir;

void main(){
    normal = normalize( normalMatrix * gl_Normal );
    gl_Position = projectionMatrix * viewMatrix * modelMatrix * gl_Vertex;
    vec4 worldPos = modelMatrix * gl_Vertex;

    viewDir = worldPos.xyz - viewPos; // maybe you have to change the ordering, i'm not sure
}

以及：

但是我没有测试它。

问题在于：

lightDir_viewSpace = normalize( viewMatrix * vec4(lightDir, 1) ).xyz

这样做的目的是将

lightDir

解释为点（x，y，z，1），而不是向量（x，y，z，0）。您的代码执行某种类型的点光源，这就是为什么光源会随摄影机距离而变化。所以正确的代码是

lightDir_viewSpace = normalize( viewMatrix * vec4(lightDir, 0) ).xyz

但是，请注意，对于每个顶点和每个片段，此表达式的计算结果总是相同的向量。因此，实际上最好在CPU上进行计算，并在片段着色器中使用

uniform vec3 lightDir_viewSpace

这也意味着您不再需要单独的

viewMatrix

和

modelMatrix

制服。相反，在CPU上计算

modelViewMatrix=viewMatrix*modelMatrix

，然后在顶点着色器中使用

uniform mat4 modelViewMatrix

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这也是原因，没有必要在世界空间中这样做。

vec3 normalNorm=normal；//不需要规格化

这是不正确的，

normal

是在三角形上插值的，因此需要规格化<代码>视图目录=worldPos.xyz-视图位置1。相反，2。你做的和OP完全一样，只是在世界空间。请注意，OP的

vertexPos_viewSpace=-（viewMatrix*modelMatrix*gl_Vertex）。xyz

实际上不是顶点位置，而是视图空间中从顶点到摄影机（0,0,0）的向量，因此规范化是您的

viewDir

。我不知道点和向量之间有什么区别，谢谢！

lightDir_viewSpace = normalize( viewMatrix * vec4(lightDir, 0) ).xyz