在 GLSL 中混合多个纹理

Question

这很长，但我保证它很有趣。 :)

我正在尝试使用 jMonkeyEngine 模仿另一个应用程序纹理的外观。我有一个组成“景观网格”的顶点和面（三角形）列表，该网格应该使用大约 7-15 种不同的纹理（取决于“景观”的地形）进行纹理化。每个三角形都有一个与之关联的纹理代码，表示该特定三角形应主要由哪种纹理组成。当然，每个面之间的纹理应该平滑地混合。

所以我正在尝试开发一种允许这样做的策略（不使用预制的 alpha 贴图 png 文件，纹理 alpha 需要在运行时完成）。现在我想如果我计算每个顶点处每个纹理的“强度”（在顶点着色器中）——通过考虑所有相邻面的地形类型（还不确定如何做到这一点）——我应该能够根据像素距顶点的距离设置 alpha 值。碎片着色器将使用生成的“alpha 贴图”来混合每个像素的每个纹理。

这是否可行，或者我应该考虑一种完全不同的策略？我有我想要模仿的应用程序的着色器代码（但它们是 HLSL，而我正在使用 GLSL），但似乎他们在其他地方执行此混合步骤：

    sampler MeshTextureSampler = sampler_state { Texture = diffuse_texture; AddressU = WRAP; AddressV = WRAP; MinFilter = LINEAR; MagFilter = LINEAR; }; 

我不确定这个 HLSL“MeshTextureSampler”是什么是的，但看起来这个应用程序可能已经根据需要预先混合了所有纹理，并根据面/地形代码数据为整个网格创建了单个纹理。在像素/片段着色器中，它们真正做的似乎是这样的：

float4 tex_col = tex2D(MeshTextureSampler, In.Tex0);

之后就只是阴影、光照等——据我所知，根本没有任何纹理混合，这让我相信这种纹理混合工作是我想是事先在CPU上完成的。欢迎任何建议。

Answer 1

如果我理解正确的话，这就是我的第一个镜头：

你的问题或多或少是如何在顶点上分配你的每面值。这实际上类似于网格上的法线生成：首先为每个三角形生成法线，然后按顶点计算它们。谷歌“正常一代”，你就会到达那里，但要点是这样的。对于每个相邻的三角形，找到一个权重因子（通常是使用顶点的角的角度，或三角形的表面积，或组合），然后将乘以的值（无论是正常的还是你的“力量”）相加通过权重因子得出总结果。正常化就完成了。

这样你就有了可以发送到顶点着色器的纹理“强度”。现代的解决方案是在稍微修改混合值以提供更好的传输之后，使用字符并在像素着色器中对纹理数组进行采样。

所以，如果我正确地理解了你的问题：

预处理：

forearch vertex in mesh
  vertexvalue = 0
  normalization = 0
  foreach adjacent triangle of vertex
      angle = calculateAngleBetween3Vertices(vertex,triangle.someothervertex,triangle.theotherothervertex)
      vertexvalue += triangle.value * angle
      normalization += angle
  vertexvalue/=normalization

渲染时间：

将每个顶点的值通过管道传输到片段着色器，并在片段着色器中执行此操作：

basecolour = 0;
foreach value    
   basecolour = mix(basecolour, texture2D(textureSamplerForThisValue,uv), value)
   //this is simple, but we could do better once we have this working

或者，或者，你可以仔细看看你的几何体。如果您有大三角形和小三角形的组合，您将拥有不均匀的数据分布，并且由于您的数据是每个顶点的，因此您将在更多几何图形的地方获得更多细节。在这种情况下，您可能会想做其他人正在做的事情，并通过使用混合贴图将纹理与几何体分离。这些可以是低分辨率的，并且不会增加太多的内存消耗或着色器执行时间。