Я пытаюсь вычислить нормали моей поверхности сетки. Карта имеет размер 29952 x 19968 пикселей, а размер каждой ячейки составляет 128 x 128 пикселей. Итак, у меня 36895 вершин.

Сетка:

Мой плоский массив карт отправляется шейдерам со следующей структурой:

float vertices[368950] = {

  //  x     y     z    znoise   xTex  yTex  xNorm yNorm zNorm Type
    16384,16256,-16256,   0,    0.54, 0.45,   0,    0,   1,    1,
    16256,16384,-16384,   0,    0.54, 0.45,   0,    0,   1,    1,
    ......
} 

Я вычисляю zNoise с помощью функции

float noise(float x, float y){};

И это работает (я добавляю его к y и z в вершинном шейдере).

Способ 1

Если я вычисляю нормали, используя метод конечных разностей, я получаю хороший результат. Псевдокод:

  vec3 off = vec3(1.0, 1.0, 0.0);
  float hL = noise(P.xy - off.xz);
  float hR = noise(P.xy + off.xz);
  float hD = noise(P.xy - off.zy);
  float hU = noise(P.xy + off.zy);
  N.x = hL - hR;
  N.y = hD - hU;
  N.z = 2.0;
  N = normalize(N);

Но в случае, если мне нужно отредактировать карту вручную, например, в контексте редактора, где вы устанавливаете zNoise с помощью инструмента для создания гор, как вы хотите, этот метод не поможет.

Я получаю этот хороший результат (виден на миникарте) (нормали намеренно довольно темные):

Способ 2

  |    |    |
--6----1----+-
  |\   |\   |      Y
  | \  | \  |      ^
  |  \ |  \ |      |
  |   \|   \|      |
--5----+----2--    +-----> X
  |\   |\   |
  | \  | \  |
  |  \ |  \ |
  |   \|   \|
--+----4----3--
  |    |    |

Итак, я пытаюсь вычислить нормаль, используя соседние треугольники, но результат сильно отличается (кажется, где-то есть ошибка):

Код.

getVertex() — это функция, которая принимает x и y и возвращает информацию о вершине, связанную с этой вершиной. VerticesPos — это массив 1d, который содержит положение каждой вершины, чтобы можно было получить информацию от vertices (той, которую я описал выше, с 10 значениями для каждой вершины). я решил отредактировать y и z в вершинном шейдере, чтобы оставить нетронутыми x и y и использовать их для индексации вершин до VerticesPos. (надеюсь понятно).

glm::vec3 getVertex(int x, int y) {

    int j = VerticesPos[(int)(y/128 * 29952 / 128 + x/128)];

    float zNoise = vertices[j * 10 + 3] * 2;
    float x1 = vertices[j * 10];
    float y1 = vertices[j * 10 + 1] + zNoise;
    float z1 = vertices[j * 10 + 2] + zNoise;

    return glm::vec3(x1, y1, z1);
}

getAdjacentVertices() – это функция, которая принимает vec2d (координаты x и y) и возвращает 6 смежных вершин, упорядоченных по часовой стрелке.

std::array<glm::vec3, 6> getAdjacentVertices(glm::vec2 pos) {
    std::array<glm::vec3, 6> output;
    output = {
        getVertex(pos.x, pos.y + 128), // up
        getVertex(pos.x + 128, pos.y), // right 
        getVertex(pos.x + 128, pos.y - 128), // down-right
        getVertex(pos.x, pos.y - 128), // down
        getVertex(pos.x - 128, pos.y), // left
        getVertex(pos.x - 128, pos.y + 128), // up-left

    };
    return output;
}

И последняя функция, которая выполняет эту работу:

glm::vec3 mapgen::updatedNormals(glm::vec2 pos) {

    bool notBorderLineX = pos.x > 128 && pos.x < 29952 - 128;
    bool notBorderLineY = pos.y > 128 && pos.y < 19968 - 128;

    if (notBorderLineX && notBorderLineY) {

        glm::vec3 a = getVertex(pos.x, pos.y);

        std::array<glm::vec3, 6> adjVertices = getAdjacentVertices(pos);
        glm::vec3 sum(0.f);

        for (int i = 0; i < 6; i++) {
            int j;
            (i == 0) ? j = 5 : j = i - 1;

            glm::vec3 side1 = adjVertices[i] - a;
            glm::vec3 side2 = adjVertices[j] - a;

            sum += glm::cross(side1, side2);
        }
        return glm::normalize(sum);
    }

    else {
        return glm::vec3(0.3333f);
    }
}

К сожалению, я получаю этот плохой результат (видно на миникарте):

Примечание. Здания находятся в разных позициях, но поверхность имеет одно и то же начальное число при использовании двух методов.

Может ли кто-нибудь помочь? :-)

РЕДАКТИРОВАТЬ:

Я добавляю больше изображений, чтобы помочь понять проблему. Способ 1:

Способ 2: