Opengl 从碎片着色器中的地形高程数据计算法线

应用程序将地形高程数据加载到浮点纹理中。然后在浮动颜色缓冲区（使用*GL\U ARB\U color\U buffer\U float*）上渲染纹理

第一步是获得整体纹理（由多纹理四边形渲染产生）。为此，我禁用颜色钳制，渲染每个四边形，并将（浮动）帧缓冲区复制到（浮动）纹理中：该纹理是处理地形高程数据的多个过程的基础

使用假颜色渲染浮动纹理数据没有问题：实际上，地形高程信息在第一次过程中被保留（没有颜色钳制）

通过计算地形法线，我遇到了麻烦。下面是片段着色器的剪报：

// Required shader language version (compatibility profile)
#version 150 compatibility

//---------------------------------------------------------------------------
// SYSTEM INPUTS/OUTPUT
//---------------------------------------------------------------------------

// Fragment texture coordinate (in)
in vec4 gl_TexCoord[];
// Fragment color (out)
vec4 gl_FragColor;

    // DTED elevation data as texture.
// Value fetched by the texture if the altitude of the terrain, in meters.
uniform sampler2D rdr_ElevationData;

// Obtain fragment elevation
float GetFragmentElevation(const vec2 texcoord)
{
    // This is OK! Tested with false colors
    return (texture(rdr_ElevationData, gl_TexCoord[0].st).r);
}

vec3 GetFragmentNormal(const vec2 texcoord, const float sOffset, const float tOffset)
{
    const vec2
        texcoordN  = texcoord + vec2( 0.0,      +tOffset),
        texcoordNE = texcoord + vec2(+sOffset,  +tOffset),
        texcoordE  = texcoord + vec2(+sOffset,   0.0),
        texcoordSE = texcoord + vec2(+sOffset,  -tOffset),
        texcoordS  = texcoord + vec2( 0.0,      -tOffset),
        texcoordSW = texcoord + vec2(-sOffset,  -tOffset),
        texcoordW  = texcoord + vec2(-sOffset,   0.0),
        texcoordNW = texcoord + vec2(-sOffset,  +tOffset);
    float TerrainAroundHeights[9];

    // Ensuring clamped texture coordinates
    clamp(texcoordN , 0.0, 1.0);
    clamp(texcoordNE, 0.0, 1.0);
    clamp(texcoordE , 0.0, 1.0);
    clamp(texcoordSE, 0.0, 1.0);
    clamp(texcoordS , 0.0, 1.0);
    clamp(texcoordSW, 0.0, 1.0);
    clamp(texcoordW , 0.0, 1.0);
    clamp(texcoordNW, 0.0, 1.0);
    // Fetch terrain heights around the fragment
    TerrainAroundHeights[0] = GetFragmentElevation(texcoord);
    TerrainAroundHeights[1] = GetFragmentElevation(texcoordN);
    TerrainAroundHeights[2] = GetFragmentElevation(texcoordNE);
    TerrainAroundHeights[3] = GetFragmentElevation(texcoordE);
    TerrainAroundHeights[4] = GetFragmentElevation(texcoordSE);
    TerrainAroundHeights[5] = GetFragmentElevation(texcoordS);
    TerrainAroundHeights[6] = GetFragmentElevation(texcoordSW);
    TerrainAroundHeights[7] = GetFragmentElevation(texcoordW);
    TerrainAroundHeights[8] = GetFragmentElevation(texcoordNW);

    const float NormalLength = 0.001;

    vec3 v0 = vec3(0.0, 0.0, 0.0), v1 = vec3(0.0, NormalLength, 0.0), v2 = vec3(NormalLength, 0.0, 0.0);

    // Compute averaged heights for each fragment corner
    /*v0.z = (TerrainAroundHeights[0] + TerrainAroundHeights[7] + TerrainAroundHeights[6] + TerrainAroundHeights[5]) / 4.0;
    v1.z = (TerrainAroundHeights[0] + TerrainAroundHeights[1] + TerrainAroundHeights[8] + TerrainAroundHeights[7]) / 4.0;
    v2.z = (TerrainAroundHeights[0] + TerrainAroundHeights[5] + TerrainAroundHeights[4] + TerrainAroundHeights[3]) / 4.0;*/

    // MY TESTS... unable to understand what's going on
    if (TerrainAroundHeights[0] < (TerrainAroundHeights[5]))
        v0.z = 1.0;
    return (v0);

    // Compute terrain normal
    return (normalize(cross(v2 - v0, v1 - v0)));
}

void main()
{
    ivec2 rdr_ElevationData_Size = textureSize(rdr_ElevationData, 0);       // Texture size, in textel
    vec3 frag_Normal;                                                       // Fragment normal
    float rdr_ElevationData_S_CoordStep = 1.0 / /*rdr_ElevationData_Size[0]*/ 672.0 /* Tried but not working... * 4.0 */;
    float rdr_ElevationData_T_CoordStep = 1.0 / /*rdr_ElevationData_Size[1]*/ 672.0 /* Tried but not working... * 4.0 */;

    // Determine fragment normal
    frag_Normal = GetFragmentNormal(gl_TexCoord[0].st, rdr_ElevationData_S_CoordStep, rdr_ElevationData_T_CoordStep);

            // Test purpose... (always 0.0!!!)
    gl_FragColor = vec4(frag_Normal.z, 0.0, 0.0, 1.0);
}

//所需的着色器语言版本（兼容性配置文件）
#版本150兼容性
//---------------------------------------------------------------------------
//系统输入/输出
//---------------------------------------------------------------------------
//碎片纹理坐标（英寸）
在vec4 gl_TexCoord[]；
//碎片颜色（输出）
vec4 gl_FragColor；
//DTED高程数据作为纹理。
//由纹理获取的值（如果地形的高度为米）。
统一采样器2D rdr_高程数据；
//获得碎片高度
浮动GetFragmentElevation（常量向量2 texcoord）
{
//这没问题！用假颜色测试
返回（纹理（rdr\u高程数据，gl\u TexCoord[0].st）.r）；
}
vec3 GetFragmentNormal（常量vec2 texcoord、常量浮点sOffset、常量浮点tOffset）
{
常数向量2
texcoordN=texcoord+vec2（0.0，+tOffset），
texcoordNE=texcoord+vec2（+sOffset，+tOffset），
texcoordE=texcoord+vec2（+sOffset，0.0），
texcoordSE=texcoord+vec2（+sOffset，-tOffset），
texcoordS=texcoord+vec2（0.0，-tOffset），
texcoordSW=texcoord+vec2（-sOffset，-tOffset），
texcoordW=texcoord+vec2（-sOffset，0.0），
texcoordNW=texcoord+vec2（-sOffset，+tOffset）；
浮标地面高度[9]；
//确保固定纹理坐标
夹具（texcoordN，0.0，1.0）；
夹具（TexCoordine，0.0,1.0）；
夹具（texcoordE，0.0,1.0）；
夹具（texcoordSE，0.0,1.0）；
夹具（texcoordS，0.0,1.0）；
夹具（texcoordSW，0.0，1.0）；
夹具（texcoordW，0.0,1.0）；
夹具（texcoordw，0.0,1.0）；
//获取碎片周围的地形高度
TerrainAroundHeights[0]=GetFragmentElevation（texcoord）；
TerrainAroundHeights[1]=获取碎片高程（texcoordN）；
TerrainAroundHeights[2]=获取碎片高程（TexCoordine）；
TerrainAroundHeights[3]=GetFragmentElevation（texcoordE）；
TerrainAroundHeights[4]=获取碎片高程（texcoordSE）；
TerrainAroundHeights[5]=获取碎片高程（texcoordS）；
TerrainAroundHeights[6]=GetFragmentElevation（texcoordSW）；
TerrainAroundHeights[7]=GetFragmentElevation（texcoordW）；
TerrainAroundHeights[8]=GetFragmentElevation（TexCoordW）；
常量浮点法向长度=0.001；
vec3 v0=vec3（0.0,0.0,0.0），v1=vec3（0.0，正常长度，0.0），v2=vec3（正常长度，0.0,0.0）；
//计算每个碎片角点的平均高度
/*v0.z=（TerrainarRoundHeights[0]+TerrainarRoundHeights[7]+TerrainarRoundHeights[6]+TerrainarRoundHeights[5]）/4.0；
v1.z=（TerrainarRoundHeights[0]+TerrainarRoundHeights[1]+TerrainarRoundHeights[8]+TerrainarRoundHeights[7]）/4.0；
v2.z=（TerrainarRoundHeights[0]+TerrainarRoundHeights[5]+TerrainarRoundHeights[4]+TerrainarRoundHeights[3]）/4.0*/
//我的测试…无法理解发生了什么
如果（TerrainAroundHeights[0]<（TerrainAroundHeights[5]））
v0.z=1.0；
返回（v0）；
//计算地形法线
返回（正常化（交叉（v2-v0，v1-v0））；
}
void main（）
{
ivec2 rdr_ElevationData_Size=textureSize（rdr_ElevationData，0）；//纹理大小，文本形式
vec3 frag_Normal；//片段法线
浮动rdr_高程数据_S_CoordStep=1.0/*rdr_高程数据_大小[0]*/672.0/*已尝试但不起作用…*4.0*/；
浮动rdr_高程数据\u T_CoordStep=1.0/*rdr_高程数据\u大小[1]*/672.0/*已尝试但不起作用…*4.0*/；
//确定片段正常
frag_Normal=GetFragmentNormal（gl_TexCoord[0]。st、rdr_高程数据协调步骤、rdr_高程数据协调步骤）；
//测试目的…（始终为0.0！！！）
gl_FragColor=vec4（frag_Normal.z，0.0,0.0,1.0）；
}

你可以在GetFragmentNormal中看到，我试图从neightboor文本中获取高程数据，但是TerrainAroundHeights的值似乎总是相等的

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我错过了什么重大的事情吗？是否有更好的方法获取neightboor textel？

在GetFragmentNormal中计算偏移量texcoord，然后将其传递给GetFragmentElevation，但在纹理查找中不使用它——在添加偏移量之前使用原始texcoord

float GetFragmentElevation(const vec2 texcoord)
{
    // This is OK! Tested with false colors
    return (texture(rdr_ElevationData, gl_TexCoord[0].st).r);
}

---

因此，不太令人惊讶的是，无论偏移量如何，都会得到相同的高程。将

gl_TexCoord[0]

改为

TexCoord

。

噢，天哪。。。我需要一些配对编程！非常感谢。