使用着色器绘制 3D 对象的正确方法是什么？

Question

我有一个 OBJ 和从3DS Max导出的MTL文件是一套完整的国际象棋。在我的最终结果中，我希望能够选择一个游戏块和一个游戏块。然后选择一个方块来移动它。我在组合在一起时遇到问题的元素是：

• 对象选择
• 着色器

我的对象导入器以两种方式工作。

1) 将所有内容与类似材质组合到一个名为 Mesh 的结构中，并循环遍历绘制每个帧的所有 model.meshes。

2) 识别棋盘、每个方格，以及每个游戏块并将相关的顶点、材质等放入名为 GroupObject 的结构中。它们被放置在 model.objects 中，我在其中循环绘制每个帧。

以下是 #1 和 #2 中描述的每个选项的屏幕截图。在 SS 的顶部 1/2 中，我只是绘制了网格，所有阴影看起来都是正确的，但没有什么是可选的。在底部 1/2，我可以选择一个游戏块或一个方块就可以了，但模型看起来很糟糕。

http://img815.imageshack.us/img815/2158/chesst.png

此外，如果我将着色器与 #2 中的代码一起使用，则平移和平移缩放速度减慢。它几乎完全没有反应。

这是每帧绘制对象所调用的方法。前 2 行注释行是我尝试选项 1 的地方，只需绘制我的结构 Mesh，它看起来不错。旋转&缩放也很平滑，但我无法选择对象，因为我无法执行 Mesh 的 glPushName。现在，代码设置为循环遍历每个 model.objects，因此我可以运行 glPushName( (int)object ); ，这是拾取/选择对象所必需的游戏块或方块。注释掉的部分是我尝试应用着色器的地方，该着色器在循环 model.objects 时非常慢（循环 model.mesh 时没有减慢速度）

 glEnable(GL_BLEND);
glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);

//for (int i = 0; i < model.getNumberOfMeshes(); ++i)
//{
for ( int i = 0; i < (int)model.objects.size(); i++ )
{
    ModelOBJ::GroupObject *object = model.objects[i];

    glPushName( (int)object );

    int faceSize = (int)object->faces.size();

    for ( int j = 0; j < faceSize; j++ )
    {

        ModelOBJ::Face *face = object->faces[j];
        pMaterial = &model.getMaterial( face->materialId );


        glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_AMBIENT, (GLfloat *)pMaterial->ambient);
        glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_DIFFUSE, (GLfloat *)pMaterial->diffuse);
        glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_SPECULAR, (GLfloat *)pMaterial->specular);
        glMaterialf(GL_FRONT_AND_BACK, GL_SHININESS, pMaterial->shininess * 128.0f);

        glDisable(GL_TEXTURE_2D);
        drawFace( *face );

        //if (pMaterial->bumpMapFilename.empty())
        //{
            // Per fragment Blinn-Phong code path.

        //  glUseProgram(blinnPhongShader);

        //  // Bind the color map texture.

        //  texture = nullTexture;

        //  if (enableTextures)
        //  {
        //      iter = modelTextures.find(pMaterial->colorMapFilename);

        //      if (iter != modelTextures.end())
        //          texture = iter->second;
        //  }

        //  glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
        //  glEnable(GL_TEXTURE_2D);
        //  glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture);

        //  // Update shader parameters.

        //  glUniform1i(glGetUniformLocation(
        //      blinnPhongShader, "colorMap"), 0);
        //  glUniform1f(glGetUniformLocation(
        //      blinnPhongShader, "materialAlpha"), pMaterial->alpha);
        //}        
    }
    glPopName();
}

glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0);
glUseProgram(0);
glDisable(GL_BLEND);

这里是drawFace 方法（如果相关）

void GLEngine::drawFace(ModelOBJ::Face &face)
{
if ( (int)face.numVertices <= 3 )
    glBegin(GL_TRIANGLES);
else 
    glBegin(GL_POLYGON);

for ( int v = 0; v < (int)face.numVertices; v++ )
{
    if ( (int)face.numUVWs > v && face.UVWs != NULL )
        glTexCoord2f(face.UVWs[v]->x, face.UVWs[v]->y);

    if ( (int)face.numNormals > v && face.normals != NULL )
        glTexCoord3d(face.normals[v]->x, face.normals[v]->y, face.normals[v]->z);

    if ( (int)face.numVertices > v && face.vertices != NULL )
        glVertex3f(face.vertices[v]->x, face.vertices[v]->y, face.vertices[v]->z);
}
glEnd();
}

这是我正在使用的着色器

Per-fragment Blinn-Phong shader for a single directional light source.

[vert]


varying vec3 normal;

void main()
{
    normal = normalize(gl_NormalMatrix * gl_Normal);

    gl_Position = gl_ModelViewProjectionMatrix * gl_Vertex;
    gl_TexCoord[0] = gl_MultiTexCoord0;    
}

[frag]


uniform sampler2D colorMap;
uniform float materialAlpha;

varying vec3 normal;

void main()
{   
    vec3 n = normalize(normal);

    float nDotL = max(0.0, dot(n, gl_LightSource[0].position.xyz));
    float nDotH = max(0.0, dot(normal, vec3(gl_LightSource[0].halfVector)));
    float power = (nDotL == 0.0) ? 0.0 : pow(nDotH, gl_FrontMaterial.shininess);

    vec4 ambient = gl_FrontLightProduct[0].ambient;
    vec4 diffuse = gl_FrontLightProduct[0].diffuse * nDotL;
    vec4 specular = gl_FrontLightProduct[0].specular * power;
    vec4 color = gl_FrontLightModelProduct.sceneColor + ambient + diffuse + specular;

    gl_FragColor = color * texture2D(colorMap, gl_TexCoord[0].st);
    gl_FragColor.a = materialAlpha;
}

您将如何将所有这些函数合并在一起？我的第一个想法是绘制所有没有任何材质信息的 model.objects 并使它们透明。然后运行第二个循环并绘制所有带有材质和材质的model.meshes。使用着色器。但后来我想，当我开始将游戏块移动到新的方块时，我将如何确保将正确的阴影应用于该块的新位置。当我选择透明的 GroupObject 并将其转换为新的正方形时，该块是否仍具有正确的阴影？

解决我遇到的问题的最佳方法是什么？

Answer 1

为什么在 GLEngine::drawFace 中将法线作为纹理坐标发送：

glTexCoord3d(face.normals[v]->x, face.normals[v]->y, face.normals[v]->z);

您的着色器希望它作为 glNormal3d，正如您在此处看到的：

normal = normalize(gl_NormalMatrix * gl_Normal);