计算高度图的法线

Question

我在计算高度图的法线时遇到了一个小问题。它有一个奇怪的行为。在较高点和较低点，法线都很好，但在中间它们似乎是错误的。它们由点光源照亮。

已移除不固定来源

编辑：尝试了 2 种新方法：

这是per-face-normal。它看起来不错，但你看到的是单张面孔。

Position normal = crossP(vectorize(pOL, pUR), vectorize(pOR, pUL));

我也试过per-vertex这种方式，但输出也很奇怪。

这是 Nico 提出的建议：

看起来也很奇怪。可能我计算的帮助点数有误

已移除不固定来源

编辑 2：我的观点的定义： OL,OR,UL,UR是要绘制的平面的角顶点。

                postVertPosZ1 postVertPosZ2
preVertPosX1         pOL           pOR         postVertPosX1
preVertPosX2         pUL           pUR         postVertPosX2
                 preVertPosZ1  preVertPosZ2

编辑 3：

我现在解决了。这是一个愚蠢的错误：我忘记将辅助顶点的 y 值乘以高度乘数，不得不更改一些值。

现在很美。

Answer 1

有很多方法可以解决这个问题。我没有遇到你的。我建议使用中心差异来估计高度场的偏导数。然后用叉积得到法线：

每个顶点的法线都可以从它的四个邻居计算出来。你不需要飞机加上它的邻居：

  T
L O R
  B

O 是要计算法线的顶点。其他顶点（上、右、下、左）是它的邻居。然后我们要计算水平和垂直方向的中心差：

             /           2           \
horizontal = | height(R) - height(L) |
             \           0           /

             /           0           \
vertical   = | height(B) - height(T) |
             \           2           /

法线是这些切线的叉积：

normal = normalize(cross(vertical, horizontal))
                   / / height(L) - height(R) \ \
       = normalize | |           2           | |
                   \ \ height(T) - height(B) / /

请注意，这些计算假设您的 x 轴向右对齐，z 轴向下对齐。

计算高度图的法线

Calculating normals for a height map

c++

opengl

math

vector

normals