c++ - 无法将纹理应用于 Qt OpenGL 中的顶点网格

Question

现在我正在创建一个基于高度图的地形网格，类似于 Lighthouse 3D Terrain Tutorial ，除了我使用的是 VBO 和 EBO。在我尝试对网格进行纹理化之前，一切都进行得很顺利。目前我正在应用一种跨越整个网格的纹理。使用 Window 7 的示例水母图片，我最终得到了这个:

对于熟悉图片的人，您可以看到它在整个地形网格中重复了多次。这让我相信我的 UV 坐标被破坏了。但是，如果我使用始终返回 0 的函数来确定每个网格顶点的高度，我将得到以下结果:

现在我很困惑，我似乎找不到任何其他资源来帮助我。

我的代码如下:

generate_terrain() 函数:

QImage terrainImage;
terrainImage.load(imagePath.data());
int width = terrainImage.width();
int height = terrainImage.height();

float uStep = 1.0f / width;
float vStep = 1.0f / height;

grid = new std::vector<float>;
indices = new std::vector<unsigned short>;

for (int i = 0; i <= height-1; ++i) {
    for (int j = 0; j <= width-1; ++j) {
        QVector3D vertex1{j, heightFunction(terrainImage.pixel(j, i)), i};
        QVector3D vertex2{j, heightFunction(terrainImage.pixel(j, i+1)), i+1};
        QVector3D vertex3{j+1, heightFunction(terrainImage.pixel(j+1, i+1)), i+1};

        QVector3D edge1 = vertex2 - vertex1;
        QVector3D edge2 = vertex3 - vertex1;
        QVector3D normal = QVector3D::crossProduct(edge1, edge2);
        normal.normalize();

        grid->push_back(vertex1.x());
        grid->push_back(vertex1.y());
        grid->push_back(vertex1.z());

        grid->push_back(normal.x());
        grid->push_back(normal.y());
        grid->push_back(normal.z());

        grid->push_back(j * uStep);
        grid->push_back(i * vStep);
    }
}

for (int i = 0; i < height-1; ++i) {
    for (int j = 0; j < width-1; ++j) {
        indices->push_back(i * width + j);
        indices->push_back((i+1) * width + j);
        indices->push_back((i+1) * width + (j+1));

        indices->push_back((i+1) * width + (j+1));
        indices->push_back(i * width + (j+1));
        indices->push_back(i * width + j);
    }
}

vertices = grid->size()/8;
indexCount = indices->size();

纹理加载:

f->glGenTextures(1, &textureId);
f->glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureId);

QImage texture;
texture.load(texturePath.data());
QImage glTexture = QGLWidget::convertToGLFormat(texture);

f->glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, glTexture.width(), glTexture.height(), 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, glTexture.bits());
f->glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
f->glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);

绘图:

f->glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
f->glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureId);
program->setUniformValue(textureUniform.data(), 0);

f->glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo.bufferId());
f->glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 8*sizeof(float), 0);
f->glVertexAttribPointer(1, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 8*sizeof(float), (void *) (sizeof(float) * 3));
f->glVertexAttribPointer(2, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 8*sizeof(float), (void *) (sizeof(float) * 6));

f->glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, ibo.bufferId());
f->glEnableVertexAttribArray(0);
f->glEnableVertexAttribArray(1);
f->glEnableVertexAttribArray(2);
f->glDrawElements(GL_TRIANGLES, indexCount, GL_UNSIGNED_SHORT, 0);
f->glDisableVertexAttribArray(2);
f->glDisableVertexAttribArray(1);
f->glDisableVertexAttribArray(0);

着色器:

顶点:

attribute vec3 vertex_modelspace;
attribute vec3 normal_in;
attribute vec2 uv_in;

uniform mat4 mvp;
uniform mat4 model;
uniform mat4 view;
uniform mat4 projection;
uniform vec3 lightPosition;

varying vec2 uv;
varying vec3 normal;
varying vec3 fragPos;

void main(void)
{
    gl_Position = projection * view * model * vec4(vertex_modelspace, 1);
    uv = uv_in;
    normal = normal_in;

    fragPos = vec3(model * vec4(vertex_modelspace, 1));
}

片段:

varying vec2 uv;
varying vec3 normal;
varying vec3 fragPos;

uniform sampler2D texture;
uniform vec3 lightPosition;

void main(void)
{
    vec3 lightColor = vec3(0.6, 0.6, 0.6);

    float ambientStrength = 0.2;
    vec3 ambient = ambientStrength * lightColor;

    vec3 norm = normalize(normal);
    vec3 lightDirection = normalize(lightPosition - fragPos);
    float diff = max(dot(norm, lightDirection), 0.0);
    vec3 diffuse = diff * lightColor;

    vec3 color = texture2D(texture, uv).rgb;

    vec3 result = (ambient + diffuse) * color;
    gl_FragColor = vec4(result, 1.0);
}

我完全卡住了，所以欢迎任何建议:)

附言我也在努力让我的灯光看起来更好，因此也欢迎任何有关这方面的提示。

Answer 1

您的代码假定属性位置的值，这些值用作 glVertexAttribPointer() 和 glEnableVertexAttribArray() 的第一个参数。例如这里:

f->glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 8*sizeof(float), 0);
f->glVertexAttribPointer(1, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 8*sizeof(float), (void *) (sizeof(float) * 3));
f->glVertexAttribPointer(2, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 8*sizeof(float), (void *) (sizeof(float) * 6));

您假设这些位置的位置为 0，法线位置为 1，纹理坐标位置为 2。

您当前代码中的任何内容都不能保证这一点。 GLSL 代码中属性 声明的顺序不定义位置分配。例如来自 OpenGL 3.2 规范:

When a program is linked, any active attributes without a binding specified through BindAttribLocation will be automatically be bound to vertex attributes by the GL.

请注意，这并未指定如何位置的自动分配是如何完成的。这意味着它依赖于实现。

要解决这个问题，有两种方法:

1. 您可以在链接着色器程序之前为所有属性调用glBindAttribLocation()。
2. 您可以通过调用 glGetAttribLocation() 程序链接来查询自动分配的位置。
3. 在较新的 OpenGL 版本(GLSL 3.30 及更高版本，即与 OpenGL 3.3 匹配的版本)中，您还可以选择直接在 GLSL 代码中指定位置，使用 layout(location=. ..).

这些选项都没有比其他选项有任何主要优势。只需根据您的偏好和软件架构使用最适合的那个。