opengl - 如何使用 OpenGL 使用 GLSL 着色器将光度均匀地应用到头发颗粒上？

Question

我使用头发粒子系统用 Blender 2.66 创建了一个发型。这看起来像这样:

如您所见，亮度已应用到线片段上。转换后，我将发型网格导出为 OBJ 文件格式。我在我的程序中解析了它，渲染看起来像这样:

粒子被绘制为 GL_LINES(在我的 OBJ 文件中，每个面有 2 个顶点)。

在另一个测试程序中，我想用一个简单的线条片段来测试亮度。这是我的顶点缓冲区:

static GLfloat vertices[6] =
{
    0.000000f, 0.000000f, -2.000000f,
    0.000000f, 0.000000f, 2.000000f
};

static GLfloat normals[6] =
{
    0.000000f, 1.000000f, 0.000000f,
    0.000000f, 1.000000f, 0.000000f
};

static GLfloat colors[6] =
{
    0.000000f, 0.000000f, 1.000000f,
    0.000000f, 0.000000f, 1.000000f
};

结果(线在原点旋转，与 X 轴正交 -> 我调用 glLineWidth(5.0f) 以获得更好的可见结果):

通过实时动画，我可以看到亮度是正确的，但只是在线的特定“一侧”。这很正常，因为一条线段应该有无限多条法线，而我只有两条法线(每个顶点一条)​​。我想准确地说这两条法线是方程 Y = 0 -> n(0.0, 1.0, 0.0) 平面的法线。所以我想知道是否可以为每个顶点添加多个法线？我相信 OpengL 不能那样做。但也许另一种方式是可能的。这是一张图，解释了我想做什么来计算线段每个部分的正确亮度:

就像您在上面的第一张图片中看到的那样，Blender 可以在线段上实时计算光度。此外，它是出现在这张图片上的 OpenGL 渲染。所以我确信这样做是可能的。我尝试重复相同的线段坐标两次，但对于第二条线，我应用了相反的法线 n2(0.0, -1.0, 0.0) 但它不起作用。 “另一边”是“黑暗”。两个多边形也是一样的。目前，我使用 GLSL 着色器。我认为使用特殊着色器(如几何着色器或曲面分割着色器)是可能的。也许需要 CUDA 语言。但我不确定。

有谁能帮帮我吗？

Answer 1

这是一个复杂的话题。您应该先阅读 Marschner's 2003 paper在头发照明上。一旦你足够困惑，看看nvidia's explanation这个模型(第 23.3 节，头发着色)，其中包括漂亮的图表和着色器代码。

希望这对您有所帮助!