Question

我遇到OpenGL法线问题。我正在渲染龙模型，但我有一些奇怪的正常模式。

以下是我的渲染的截图： render_screen

这是我的缓冲区创建方法：

glGenVertexArrays(1, &VAO);
    glBindVertexArray(VAO);

    if (has_position) {
        glGenBuffers(1, &vertex_buffer);
        glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vertex_buffer);
        glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, vertices.size() * 3 * sizeof(float), vertices.data(), GL_STATIC_DRAW);
        glEnableVertexAttribArray(kVertexArray);
        glVertexAttribPointer(kVertexArray, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, nullptr);
    }

    if (has_normal) {
        glGenBuffers(1, &normal_buffer);
        glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, normal_buffer);
        glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, normals.size() * 3 * sizeof(float), normals.data(), GL_STATIC_DRAW);
        glEnableVertexAttribArray(kNormalArray);
        glVertexAttribPointer(kNormalArray, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, nullptr);
    }

    if (has_tex_coord) {
        glGenBuffers(1, &tex_coord_buffer);
        glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, tex_coord_buffer);
        glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, tex_coords.size() * 3 * sizeof(float), tex_coords.data(), GL_STATIC_DRAW);
        glEnableVertexAttribArray(kTexCoordArray);
        glVertexAttribPointer(kTexCoordArray, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, nullptr);
    }

    if (has_index) {
        glGenBuffers(1, &index_buffer);
        glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, index_buffer);
        glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, indices.size() * 3 * sizeof(unsigned short), indices.data(), GL_STATIC_DRAW);
        glBindVertexArray(0);
    }

并绘制： glDrawElements(GL_TRIANGLES, indices.size() * 3, GL_UNSIGNED_SHORT, BUFFER_OFFSET(0));

Wavefront obj加载器方法：

bool Loadfs() {
    CVector3<float> vertex;
    CVector3<unsigned short> vindex, tindex, nindex;

    while(file_stream->offset_ < file_stream->size_) {
        if (file_stream->buffer_[file_stream->offset_] == '#') {
            char comment[512] = {0};
            file_stream->ReadLine(comment); // check return code -> "its local variable return address"
            file_stream->SkipLine();
        }
        else if (file_stream->buffer_[file_stream->offset_] == 'v') {
            file_stream->offset_++;

            if (file_stream->buffer_[file_stream->offset_] == ' ') {
                has_position = true;
                file_stream->offset_++;
                file_stream->SkipWhiteSpace();

                vertex.x = file_stream->ReadFloat();
                file_stream->SkipWhiteSpace();

                vertex.y = file_stream->ReadFloat();
                file_stream->SkipWhiteSpace();

                vertex.z = file_stream->ReadFloat();
                file_stream->SkipLine();

                vertices.push_back(vertex);
            }
            else if (file_stream->buffer_[file_stream->offset_] == 'n') {
                has_normal = true;
                file_stream->offset_++;
                file_stream->SkipWhiteSpace();

                vertex.x = file_stream->ReadFloat();
                file_stream->SkipWhiteSpace();

                vertex.y = file_stream->ReadFloat();
                file_stream->SkipWhiteSpace();

                vertex.z = file_stream->ReadFloat();
                file_stream->SkipLine();

                normals.push_back(vertex);
            }
            else if (file_stream->buffer_[file_stream->offset_] == 't') {
                has_tex_coord = true;
                file_stream->offset_++;
                file_stream->SkipWhiteSpace();

                vertex.x = file_stream->ReadFloat();
                file_stream->SkipWhiteSpace();

                vertex.y = file_stream->ReadFloat();
                file_stream->SkipWhiteSpace();

                vertex.z = file_stream->ReadFloat();
                file_stream->SkipLine();

                tex_coords.push_back(vertex);
            }
        }
        else if (file_stream->buffer_[file_stream->offset_] == 'f') {
            has_index = true;
            file_stream->offset_++;
            file_stream->SkipWhiteSpace();

            //
            if (has_position) {
                vindex.x = file_stream->ReadShort();
            }
            if (has_tex_coord) {
                file_stream->offset_++;
                tindex.x = file_stream->ReadShort();
            }
            if (has_normal) {
                file_stream->offset_++;
                nindex.x = file_stream->ReadShort();
            }
            file_stream->SkipWhile(' ');

            //
            if (has_position) {
                vindex.y = file_stream->ReadShort();
            }
            if (has_tex_coord) {
                file_stream->offset_++;
                tindex.y = file_stream->ReadShort();
            }
            if (has_normal) {
                file_stream->offset_++;
                nindex.y = file_stream->ReadShort();
            }
            file_stream->SkipWhile(' ');

            //
            if (has_position) {
                vindex.z = file_stream->ReadShort();
            }
            if (has_tex_coord) {
                file_stream->offset_++;
                tindex.z = file_stream->ReadShort();
            }
            if (has_normal) {
                file_stream->offset_++;
                nindex.z = file_stream->ReadShort();
            }
            vi.push_back(--vindex);
            ti.push_back(--tindex);
            ni.push_back(--nindex);
            //indices.push_back(--vindex);
        }
        else file_stream->SkipLine();
    }


    indices.insert(indices.end(), vi.begin(), vi.end());
    return true;
}

这里vs：glsl主要方法：

position_ = MV * vec4(vVertex, 1.0);
normal_ = normalize(N * vNormal);
texture_ = vTexture;
//shadow_ = S * M * vec4(vVertex, 1.0);

gl_Position = MVP * vec4(vVertex, 1.0);

和fs.glsl主要方法：

vec3 rgb = vec3(1.0, 1.0, 1.0);
rgb = PhongShade(g_light, g_material, position_, normal_);
_frag_color = vec4(rgb, 1.0);

//_frag_color = texel * vec4(ambient + diffuse + specular, 1.0);

有人有任何想法吗？

Answer 1

问题是OpenGL使用单个索引缓冲区来索引顶点位置，纹理坐标和普通缓冲区，每个使用相同的索引（三角形的3个索引），而Wavefront obj格式允许每个面指定单独的顶点位置，纹理坐标和法线的索引独立（三角形总共9个索引）。

您的代码中并不清楚，但很可能您实际上并未使用正在阅读的ti和ni索引数组，而是从{{1}创建index_buffer因此，顶点索引用于索引vi和normal_buffer，给出了奇怪的结果。

要解决此问题，您需要创建顶点坐标，tex坐标和法线坐标的缓冲区，并为obj文件中的面定义中使用的顶点位置索引，tex坐标索引和普通索引的每个唯一组合创建一个条目。，然后将索引缓冲区索引到这些数组中，使得特定的面顶点具有相同的索引。理想情况下，这将作为预处理步骤而不是在加载时完成。

或者，放弃使用tex_coord_buffer建立索引并使用glDrawElements代替。根据position，tex coord和normal的面顶点索引，为每个面顶点的每个数组写出一个条目，然后渲染它。然而，这效率较低。

另一个解决方案（如果可能的话）是以这样的方式导出obj文件：每个面顶点使用相同的位置，tex坐标和法线索引。

OpenGL：奇怪的正常渲染

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