Opengl透视变形

Question

我遇到了这个奇怪的问题，我希望有人能为我解决这个问题，以便我能够了解出了什么问题并采取相应的行动。在 OpenGL（固定功能）中，我在正交投影中渲染具有内表面的管。

下图显示了结果。它由 4 个顶点环组成，这些环使用左侧所示的索引模式形成三角形。为了您的方便，我对管子上的顶点进行了编号。右侧是正在使用的纹理：

如您所见，纹理严重扭曲。当我最初创建只有 2 个顶点环的管子时，我认为增加环的数量可以修复扭曲，但没有什么乐趣。另外 glHint 似乎不会影响这个特定问题。

纹理坐标似乎没问题。另外，棋盘格图案似乎渲染正确，但我猜扭曲在那个非常特定的图案中是不可见的。

请忽略交叉线，因为其中一条是不存在的边缘；我通过 GL_LINE_LOOP 渲染线框。

Answer 1

这种特殊的效果是由纹理坐标在三角形中插值的方式引起的。发生的情况是，一个方向成为主要组成部分，而另一个方向则倾斜。你的标本恰好很容易出现这种情况。这也恰好是地板或墙壁上的透视投影和纹理的问题。您需要的是所谓的“透视正确纹理”PCT。有一个 glHint 可以实现这一点，但我想，您已经尝试过。

坦率地说，避免这种情况的唯一方法是细分并应用透视校正。但幸运的是，这对于基于四边形的几何图形（如您的几何图形）来说很容易。细分边缘时，沿所有 4 条边缘在细分中心处插值纹理坐标，并使用其中 4 条边缘的平均值。仅沿着一个边缘插值纹理坐标正是您想要避免的。

如果您想保持几何数据不变，您可以在片段着色器中实现 PCT。

Answer 2

尝试一些细分：

template< typename Vec >
void glVec2d( const Vec& vec )
{
    glVertex2f( static_cast<float>( vec.x() ) , static_cast<float>( vec.y() ) );
}

template< typename Vec >
void glTex2d( const Vec& vec )
{
    glTexCoord2f( static_cast<float>( vec.x() ) , static_cast<float>( vec.y() ) );
}

template< typename Vec > 
void glQuad
    (
    const Vec& A,
    const Vec& B,
    const Vec& C,
    const Vec& D,
    unsigned int divs = 2,
    const Vec& At = Vec(0,0),
    const Vec& Bt = Vec(1,0),
    const Vec& Ct = Vec(1,1),
    const Vec& Dt = Vec(0,1)
    )
{
    // base case
    if( divs == 0 )
    {
        glTex2d( At );
        glVec2d( A );

        glTex2d( Bt );
        glVec2d( B );

        glTex2d( Ct );
        glVec2d( C );

        glTex2d( Dt );
        glVec2d( D );

        return;
    }

    Vec AB = (A+B) * 0.5;
    Vec BC = (B+C) * 0.5;
    Vec CD = (C+D) * 0.5;
    Vec AD = (A+D) * 0.5;
    Vec ABCD = (AB+CD) * 0.5;

    Vec ABt = (At+Bt) * 0.5;
    Vec BCt = (Bt+Ct) * 0.5;
    Vec CDt = (Ct+Dt) * 0.5;
    Vec ADt = (At+Dt) * 0.5;
    Vec ABCDt = (ABt+CDt) * 0.5;

    // subdivided point layout
    // D   CD   C
    // 
    // AD ABCD BC 
    //
    // A   AB   B

    // subdivide
    glQuad2d( A, AB, ABCD, AD, divs - 1, At, ABt, ABCDt, ADt );
    glQuad2d( AB, B, BC, ABCD, divs - 1, ABt, Bt, BCt, ABCDt );
    glQuad2d( ABCD, BC, C, CD, divs - 1, ABCDt, BCt, Ct, CDt );
    glQuad2d( AD, ABCD, CD, D, divs - 1, ADt, ABCDt, CDt, Dt );
}

我通常使用 Eigen::Vector2f 对于Vec。

Answer 3

为什么要使用正交投影？如果您使用透视投影，OpenGL 将为您纠正纹理映射。