在 OpenGL GLSL 中使用单个图像作为立方体贴图

Question

我正在使用 ARCore 开发增强现实应用程序。我正在使用 OpenGL 和 GLSL 着色器在场景中绘制一个对象（假设它是一个球体）。我想使用 ARCore 背景纹理图像在我的对象上进行环境映射。 我知道要创建环境贴图或立方体贴图，我需要 openGL 中的 6 个图像。在AR应用中，我们只能访问当前的可见区域，它由AR SDK作为单个纹理提供。我想找到一种方法将该图像分为 6 个逻辑部分。我看过一些例子 将 2:1 等距柱状全景图转换为立方体贴图，但找不到任何明确的内容。另外，这些示例将图像实际分为 6 个部分，但我更愿意更改要转换的片段着色器中的纹理坐标以处理它，而不是实际划分图像并作为每帧统一的立方体贴图纹理传递。

我附上了图像规格以及如何将其划分以映射到立方体的 6 个面。

这是我试图在片段 GLSL 着色器中执行的伪代码。我正在寻找一种将反射方向坐标转换为 2D 纹理坐标的方法。如果我有一个立方体贴图，我就可以使用 3D 方向对立方体贴图进行采样。由于我只有 1 个图像，我想将此 3D 方向转换为 2D 纹理坐标，假设我们将图像划分为立方体的 6 个逻辑部分，并且该立方体覆盖了我正在绘制的对象。请看一下数学部分是否正确。

uniform sampler2D ARCoreSampler;

vec3 Normal = normalize(v_normal);
vec3 ViewVector = normalize(v_camera_pos - v_model_pos);
vec3 direction= reflect(ViewVector, Normal);
direction = normalize(direction);

float unitsy = 4.0;
float unitsx = 3.0;

float ztan = atan(direction.z, direction.x);
float ytan = atan(direction.y, direction.x);

vec2 uv;
//Top face
if (ytan>=M_PI/4.0 && ytan < 3.0*M_PI/4.0) {
    uv = direction.xz;
    uv.x = uv.x/unitsx;
    uv.y = uv.y/unitsy;
    uv.y += 3.0/unitsy;
    uv.x += 1.0/unitsx;
}//bottom face
else if (ytan>=5.0*M_PI/4.0 && ytan < 7.0*M_PI/4.0) {
    uv = direction.xz;
    uv.x = uv.x/unitsx;
    uv.y = uv.y/unitsy;
    uv.y += 1.0/unitsy;
    uv.x += 1.0/unitsx;
}// front face
else if (ztan>=M_PI/4.0 && ztan<3.0*M_PI/4.0) {
    uv = direction.xy;
    uv.x = uv.x/unitsx;
    uv.y = uv.y/unitsy;
    uv.y += 2.0/unitsy;
    uv.x += 1.0/unitsx;
}// Left face
else if (ztan>=3.0*M_PI/4.0 && ztan<5.0*M_PI/4.0) {
    uv = direction.zy;
    uv.x = uv.x/unitsx;
    uv.y = uv.y/unitsy;
    uv.y += 2.0/unitsy;
}// Back  face
else if (ztan>=5.0*M_PI/4.0 && ztan<7.0*M_PI/4.0) {
    uv = direction.xy;
    uv.x = uv.x/unitsx;
    uv.y = uv.y/unitsy;
    //uv.y += 1.0/unitsy;
    uv.x += 1.0/unitsx;
}// Right face
else if (ztan>=7.0*M_PI/4.0 && ztan<M_PI/4.0) {
    uv = direction.zy;
    uv.x = uv.x/unitsx;
    uv.y = uv.y/unitsy;
    uv.y += 2.0/unitsy;
    uv.x += 2.0/unitsx;
}

vec4 envColor = texture(ARCoreSampler, uv);