OpenGL 中片段着色的伪像

Question

为了学习 3D 编程，我目前正在实施一个 class，它通过将每帧推送到 GPU 来使用 OpenGL 批量渲染立方体。我尝试通过以下方式实现一些粗略的光照：1) 将每个面法线发送到 GPU 作为顶点属性的一部分 2) 检查所述法线的方向并任意使每个片段变暗，如下所示：

片段着色器

#version 330

in vec2 ex_TexCoord;
in vec3 ex_Normal;
out vec4 out_Color;
uniform sampler2D textureSampler;

void main(void) {
  float lightAmplifier = 1.0;

  if (ex_Normal.z == 1.0) {
    lightAmplifier = .8;
  } else if (ex_Normal.x == 1.0) {
    lightAmplifier = .65;
  } else if (ex_Normal.x == -1.0) {
    lightAmplifier = .50;
  }

  out_Color = vec4(texture2D(textureSampler, ex_TexCoord).rgb * lightAmplifier, 1.0);
}

结果：

虽然我不太擅长 GLSL，但我的直觉告诉我这不是正确的行为。但是后来搜索了 google 次，我仍然不确定我做错了什么。

Answer 1

这是一个浮点精度问题。请注意，对于每个片段，顶点坐标都是内插的。在比较浮点数是否相等时，它可能总是会导致问题。

可能的解决方案是使用 epsilon（例如 0.01）并将比较更改为 < -0.99 和 > 0.99:

if (ex_Normal.z > 0.99) {
    lightAmplifier = .8;
} else if (ex_Normal.x > 0.99) {
    lightAmplifier = .65;
} else if (ex_Normal.x < -0.99) {
    lightAmplifier = .50;
}

另一种可能性是使用 flat 插值限定符，这会导致不对值进行插值：

顶点着色器：

flat out vec3 ex_Normal;

片段着色器：

flat in vec3 ex_Normal;

Answer 2

Rabbid76（可能）关于浮点数导致的错误外观是正确的 accuracy/precision。

我想补充的是，基于测试内插值来设置常量值很少是一个好主意（尽管某些算法确实依赖于它，例如阴影贴图）。将测试从 ==1 更改为 >=0.99 只是将错误置于 0.99 而不是 1.0。您更有可能希望在值进入某个范围时对其进行插值，例如通过使用 mix.

OpenGL 中片段着色的伪像

Artifacts from fragment shading in OpenGL

c++

opengl

shader

glsl

fragment-shader