Общий шейдер GLSL Lighting Shader - программирование

Освещение на основе пикселов является распространенной проблемой во многих приложениях OpenGL, поскольку стандартное освещение OpenGL имеет очень низкое качество.

Я хочу использовать программу GLSL для освещения на пикселе в моей программе OpenGL вместо per-vertex. Просто Диффузное освещение, но с туманом, текстурой и текстурой-альфа, по крайней мере.

Я начал с этот шейдер:

texture.vert:

varying vec3 position;
varying vec3 normal; 

void main(void) 
{
  gl_Position       = gl_ModelViewProjectionMatrix * gl_Vertex;
  gl_FrontColor     = gl_Color;
  gl_TexCoord[0]    = gl_MultiTexCoord0; 
  normal        = normalize(gl_NormalMatrix * gl_Normal);
  position      = vec3(gl_ModelViewMatrix * gl_Vertex);
}

texture.frag:

uniform sampler2D Texture0;
uniform int ActiveLights;

varying vec3 position;
varying vec3 normal; 

void main(void) 
{
  vec3 lightDir;
  float  attenFactor;
  vec3 eyeDir           = normalize(-position); // camera is at (0,0,0) in ModelView space
  vec4 lightAmbientDiffuse  = vec4(0.0,0.0,0.0,0.0);
  vec4 lightSpecular        = vec4(0.0,0.0,0.0,0.0);    

  // iterate all lights
  for (int i=0; i<ActiveLights; ++i)
  {
    // attenuation and light direction
    if (gl_LightSource[i].position.w != 0.0)
    {
        // positional light source
        float dist  = distance(gl_LightSource[i].position.xyz, position);
        attenFactor = 1.0/( gl_LightSource[i].constantAttenuation + 
                    gl_LightSource[i].linearAttenuation * dist +
                    gl_LightSource[i].quadraticAttenuation * dist * dist );
        lightDir    = normalize(gl_LightSource[i].position.xyz - position);
    }       
    else 
    {           
        // directional light source         
        attenFactor = 1.0;          
        lightDir    = gl_LightSource[i].position.xyz;       
    }       
    // ambient + diffuse        
    lightAmbientDiffuse     += gl_FrontLightProduct[i].ambient*attenFactor;     
    lightAmbientDiffuse     += gl_FrontLightProduct[i].diffuse * max(dot(normal, lightDir), 0.0) * attenFactor; 
    // specular     
    vec3 r      = normalize(reflect(-lightDir, normal));
    lightSpecular   += gl_FrontLightProduct[i].specular * 
                  pow(max(dot(r, eyeDir), 0.0), gl_FrontMaterial.shininess) *
                  attenFactor;  
  }     
  // compute final color    
  vec4 texColor = gl_Color * texture2D(Texture0, gl_TexCoord[0].xy);    
  gl_FragColor  = texColor * (gl_FrontLightModelProduct.sceneColor + lightAmbientDiffuse) + lightSpecular;

  float fog = (gl_Fog.end - gl_FogFragCoord) * gl_Fog.scale;    // Intensität berechnen 
  fog       = clamp(fog, 0.0, 1.0);                 // Beschneiden 
  gl_FragColor  = mix(gl_Fog.color, gl_FragColor, fog);         // Nebelfarbe einmischen 
}

Комментарии являются немецкими, потому что это немецкий сайт, на котором был отправлен этот код, извините.

Но весь этот шейдер делает все очень темным. Никаких эффектов освещения вообще - все же компиляция шейдерных кодов. Если я использую GL_LIGHT0 в шейдере фрагмента, то он, похоже, работает, но только разумный для полигонов, обращенных к камере, и мой многоугольник пола очень темный. Также квадратики с текстурами RGBA не показывают признаков прозрачности. Я использую стандартный glRotate/Translate для матрицы Modelview и glVertex/Normal для моих полигонов. Освещение OpenGL прекрасно работает, кроме того, что он выглядит уродливым на очень больших поверхностях. Я triple проверил мои нормали, они в порядке.

В приведенном выше коде есть что-то не так? ИЛИ Скажите, почему для этой актуальной задачи нет генераторного освещения Shader (точечный свет с удалением расстояния: свеча, если хотите) - не должно быть только одного правильного способа сделать это? Я не хочу bump/normal/parallax/toon/blur/любые эффекты. Я просто хочу, чтобы мое освещение лучше работало с большими полигонами.

Все обучаемые материалы, которые я нашел, полезны только для освещения одного объекта, когда камера находится на 0,0,0, обращаясь к ортогональному объекту. Вышеупомянутое единственное, что было найдено, по крайней мере, похоже на то, что я хочу сделать.

Ответ 1

Я настоятельно рекомендую вам прочитать эту статью, чтобы увидеть, как стандартная молния ADS выполняется в GLSL. Это GL 4.0, но не проблема в настройке вашей версии:

Также вы работаете в пространстве просмотра (камеры), поэтому DON "T отрицает вектор глаз:

    vec3 eyeDir  = normalize(-position);

У меня были довольно похожие проблемы для вас, потому что я также отрицал, что вектор вектора забывает, что он трансформируется в пространство представлений. Ваши диффузные и зеркальные вычисления кажутся неправильными и в текущем сценарии. На вашем месте я бы не использовал данные из фиксированного конвейера вообще, в противном случае, какой смысл делать это в шейдере? Ниже приведен метод расчета рассеянного и зеркального отражения по точкам с точки зрения ADS:

void ads( int lightIndex,out vec3 ambAndDiff, out vec3 spec )
{


vec3 s =  vec3(lights[lightIndex].Position -  posOut) ;
vec3 v = normalize( posOut.xyz );
vec3 n = normalize(normOut); 
vec3 h = normalize(v+s) ;// half vector (read in the web on what it is )


    vec3 diffuse =  ((Ka+ lights[lightIndex].Ld) * Kd *  max( 0.0,dot(n, v) )) ;
     spec =  Ks *  pow( max(0.0, dot(n,h) ), Shininess ) ;  


 ambAndDiff =   diffuse ;

/// Ka-material ambient factor
/// Kd-material diffuse factor
/// Ks-material specular factor.
/// lights[lightIndex].Ld-lights diffuse factor;you may also add La and Ls if you want to have even more control of the light shading.
}

Также я бы не предложил вам использовать уравнение ослабления, которое у вас здесь, его трудно контролировать. Если вы хотите добавить ослабление на основе радиуса света есть эта хорошая запись в блоге: