法線マップやってみる
glTFViewerの実装がてら法線マップの実装をやってみる。 OpenGL 4.0 Shading Language Cookbook を参考に進めた。
法線mapとTangentを供給する
https://github.com/KhronosGroup/glTF-Sample-Models/tree/master/2.0/DamagedHelmet をサンプルモデルとした。
glActiveTexture がうまくいかず難航する。 以下のようにして、無理やり解決。
#version 400
#extension GL_ARB_shading_language_420pack : enable
layout(binding = 0) uniform sampler2D Tex0;
layout(binding = 1) uniform sampler2D Tex1;すべての sampler2D が 0 にバインディングされる挙動だった。 #version 420 はうまくいかなかったので断念。 エラーは出ないが、何もレンダリングされなくなった。
Tangent が格納されていないので生成する
https://github.com/KhronosGroup/glTF/tree/master/specification/2.0 に以下のよう書いてある。
MikkTSpace
https://github.com/mmikk/MikkTSpace
さくっと dll を作成して、 luajit から呼びだしてみた。 indices POSITION NORMAL TEXCOORD0 を入力して TANGENT を出力する。 わりと適当で動く luajit ffi 恐るべし。 さすがに C の方に呼びだし回数を減らすラッパーを作ったほうが速そうだが、動かすだけなら問題なし。
memo
Shader
OpenGL 4.0 Shading Language Cookbook の phong shading を省略して法線だけ確認。 2倍して1引く を補った。
#version 400
uniform mat4 MVP;
uniform mat4 ModelViewMatrix;
uniform mat3 NormalMatrix;
uniform vec3 LightDirection;
layout(location = 0) in vec3 VertexPosition;
layout(location = 1) in vec3 VertexNormal;
layout(location = 2) in vec2 VertexTexCoord;
layout(location = 3) in vec4 VertexTangent;
out vec3 LightDir;
out vec3 ViewDir;
out vec2 TexCoord;
out vec3 Debug;
void main() {
vec3 normal = normalize(NormalMatrix * VertexNormal);
vec3 tangent = normalize(NormalMatrix * vec3(VertexTangent));
vec3 binormal = normalize(cross(normal, tangent)) * VertexTangent.w;
mat3 toObjectLocal =
mat3(tangent.x, binormal.x, normal.x, tangent.y, binormal.y, normal.y,
tangent.z, binormal.z, normal.z);
vec3 pos = vec3(ModelViewMatrix * vec4(VertexPosition, 1.0));
LightDir = normalize(toObjectLocal * LightDirection);
ViewDir = toObjectLocal * normalize(-pos);
TexCoord = VertexTexCoord;
Debug = vec3(VertexTangent);
gl_Position = MVP * vec4(VertexPosition, 1.0);
};#version 400
#extension GL_ARB_shading_language_420pack : enable
layout(binding = 0) uniform sampler2D Tex0;
layout(binding = 1) uniform sampler2D Tex1;
in vec3 LightDir;
in vec3 ViewDir;
in vec2 TexCoord;
in vec3 Debug;
out vec4 FragColor;
void main() {
vec4 texColor = texture2D(Tex0, TexCoord);
vec4 normal = texture2D(Tex1, TexCoord);
// FragColor = vec4(Debug, 1);
float intensity = max(dot(LightDir, (normal.xyz * 2 - 1)), 0);
vec3 color = vec3(intensity);
FragColor = vec4(color, 1);
};glTF の シェーダー では、 mat3 を fragment shader に送りこんでいた。
https://github.com/bwasty/gltf-viewer/tree/master/src/shaders
tangent space でライティングするという概念は同じらしい。