c++ - 从高度图生成法线贴图？

Question

我正在为一款视频游戏使用随机分形以程序方式生成泥土。我已经使用中点置换算法生成了一个高度图并将其保存到纹理中。对于如何将其转化为法线纹理，我有一些想法，但我们将不胜感激。

我的高度纹理目前是 257 x 257 灰度图像(高度值为可见性目的而缩放):

我的想法是图像的每个像素代表 256 x 256 网格中的一个格坐标(因此，为什么有 257 x 257 高度)。这意味着坐标 (i, j) 处的法线由 (i, j)、(i, j + 1)、(i + 1, j) 和 (i + 1, j + 1) 处的高度确定)(分别称为 A、B、C 和 D)。

因此，鉴于 A、B、C 和 D 的 3D 坐标，是否有意义:

1. 将四个分成两个三角形:ABC 和 BCD
2. 通过叉积计算这两个面的法线
3. 分成两个三角形:ACD 和 ABD
4. 计算这两个面的法线
5. 平均四个法线

...或者有没有我想念的更简单的方法？

Answer 1

我的水面渲染着色器中的示例 GLSL 代码:

#version 130
uniform sampler2D unit_wave
noperspective in vec2 tex_coord;
const vec2 size = vec2(2.0,0.0);
const ivec3 off = ivec3(-1,0,1);

    vec4 wave = texture(unit_wave, tex_coord);
    float s11 = wave.x;
    float s01 = textureOffset(unit_wave, tex_coord, off.xy).x;
    float s21 = textureOffset(unit_wave, tex_coord, off.zy).x;
    float s10 = textureOffset(unit_wave, tex_coord, off.yx).x;
    float s12 = textureOffset(unit_wave, tex_coord, off.yz).x;
    vec3 va = normalize(vec3(size.xy,s21-s01));
    vec3 vb = normalize(vec3(size.yx,s12-s10));
    vec4 bump = vec4( cross(va,vb), s11 );

结果是一个凹凸 vector :xyz=normal, a=height