法线在openGL中表现得很奇怪

Question

我一直在为 openGl 编写一个 .obj 加载器。几何加载很好，但法线总是搞砸了。我尝试在 2 个不同的程序中导出模型，但似乎没有任何效果。据我所知，这就是您将法线放入 GL_TRIANGLES 的方式

     glNormal3fv(norm1);   
     glVertex3fv(vert1);
     glNormal3fv(norm2);
     glVertex3fv(vert2);
     glNormal3fv(norm3);
     glVertex3fv(vert3);

（法线在其余代码中引用 GLfloats。）

编辑：这是一张法线断裂的等面体图片

这是完整的 obj 加载器代码和文件：

    void loadOBJFromFile(NSString *path,float movex,float movey)
{
    NSString *contentns = [[NSString alloc]initWithContentsOfFile:path encoding:NSASCIIStringEncoding error:NULL];
    NSArray *pieces = [contentns componentsSeparatedByString:@"#"];
    //creating the arrays to read the vertecies and normals from.
    NSArray *normals = [[pieces objectAtIndex:3]componentsSeparatedByString:@"\n"];
    NSArray *vertecies = [[pieces objectAtIndex:2]componentsSeparatedByString:@"\n"];
    //The +1 is to make sure we ignore the texture/ material definition that vomes before the faces.
    int normalCount = [[normals objectAtIndex:0]intValue]+2;
    int faceCount = [[normals objectAtIndex:normalCount]intValue];
    //glTranslatef(movex, 0, movey);

glBegin(GL_TRIANGLES);
{
for (int i = 0; i < faceCount;i++)
{
    //aquires all the numbers in thye current face.
    NSArray *currentFace = [[normals objectAtIndex:normalCount+i+1]componentsSeparatedByString:@" "];
    NSArray *v1 = [[currentFace objectAtIndex:1]componentsSeparatedByString:@"//"];
    NSArray *v2 = [[currentFace objectAtIndex:2]componentsSeparatedByString:@"//"];
    NSArray *v3 = [[currentFace objectAtIndex:3]componentsSeparatedByString:@"//"];

    //crewatres the arrays to contain the vertecies
    NSArray *vertex1 = [[vertecies objectAtIndex:[[v1 objectAtIndex:1]intValue]]componentsSeparatedByString:@" "];
    NSArray *vertex2 = [[vertecies objectAtIndex:[[v2 objectAtIndex:1]intValue]]componentsSeparatedByString:@" "];
    NSArray *vertex3 = [[vertecies objectAtIndex:[[v3 objectAtIndex:1]intValue]]componentsSeparatedByString:@" "];
    //creates all the arrays for the normals
    NSArray *normal1 = [[normals objectAtIndex:[[v1 objectAtIndex:1]intValue]]componentsSeparatedByString:@" "];
    NSArray *normal2 = [[normals objectAtIndex:[[v2 objectAtIndex:1]intValue]]componentsSeparatedByString:@" "];
    NSArray *normal3 = [[normals objectAtIndex:[[v3 objectAtIndex:1]intValue]]componentsSeparatedByString:@" "];

    //creates the vertecies coordinates
    GLfloat vert1[] = {[[vertex1 objectAtIndex:1]floatValue],[[vertex1 objectAtIndex:2]floatValue],[[vertex1 objectAtIndex:3]floatValue]};
    GLfloat vert2[] = {[[vertex2 objectAtIndex:1]floatValue],[[vertex2 objectAtIndex:2]floatValue],[[vertex2 objectAtIndex:3]floatValue]};
    GLfloat vert3[] = {[[vertex3 objectAtIndex:1]floatValue],[[vertex3 objectAtIndex:2]floatValue],[[vertex3 objectAtIndex:3]floatValue]};
    //creates the normals coordinates

    GLfloat norm1[] = {[[normal1 objectAtIndex:1]floatValue],[[normal1 objectAtIndex:2]floatValue],[[normal1 objectAtIndex:3]floatValue]};
    GLfloat norm2[] = {[[normal2 objectAtIndex:1]floatValue],[[normal2 objectAtIndex:2]floatValue],[[normal2 objectAtIndex:3]floatValue]};
    GLfloat norm3[] = {[[normal3 objectAtIndex:1]floatValue],[[normal3 objectAtIndex:2]floatValue],[[normal3 objectAtIndex:3]floatValue]};

     glNormal3fv(norm1);   
     glVertex3fv(vert1);
     glNormal3fv(norm2);
     glVertex3fv(vert2);
     glNormal3fv(norm3);
     glVertex3fv(vert3);
}}
glEnd();

}

obj 文件：

#Wavefront OBJ file created by Hexagon 2 
mtllib object.mtl
g Form0
usemtl def_surf_mat
# 12 
v -12.533 4.78719 0 
v -12.533 20.2788 0 
v -7.74583 12.533 -12.533 
v -7.74583 12.533 12.533 
v 0 0 -7.74583 
v 0 0 7.74583 
v 0 25.066 -7.74583 
v 0 25.066 7.74583 
v 7.74583 12.533 -12.533 
v 7.74583 12.533 12.533 
v 12.533 4.78719 0 
v 12.533 20.2788 0 
# 12 
vn -0.850651 -0.525731 0 
vn -0.850651 0.525731 1.50014e-08 
vn -0.525731 -1.50014e-08 -0.850651 
vn -0.525731 0 0.850651 
vn 1.50014e-08 -0.850651 -0.525731 
vn -1.50014e-08 -0.850651 0.525731 
vn -1.50014e-08 0.850651 -0.525731 
vn 1.50014e-08 0.850651 0.525731 
vn 0.525731 0 -0.850651 
vn 0.525731 7.5007e-09 0.850651 
vn 0.850651 -0.525731 1.50014e-08 
vn 0.850651 0.525731 -1.50014e-08 
usemtl def_surf_mat
20
f 7//7 8//8 12//12 
f 7//7 2//2 8//8 
f 8//8 4//4 10//10 
f 6//6 10//10 4//4 
f 7//7 9//9 3//3 
f 5//5 3//3 9//9 
f 6//6 5//5 11//11 
f 6//6 1//1 5//5 
f 1//1 4//4 2//2 
f 1//1 2//2 3//3 
f 12//12 11//11 9//9 
f 12//12 10//10 11//11 
f 2//2 4//4 8//8 
f 10//10 12//12 8//8 
f 12//12 9//9 7//7 
f 3//3 2//2 7//7 
f 3//3 5//5 1//1 
f 4//4 1//1 6//6 
f 9//9 11//11 5//5 
f 11//11 10//10 6//6 

Answer 1

有了您在问题中添加的额外信息，我的想法已经不多了。我也无法真正阅读 Objective-C，但我建议仔细检查所有数组索引和行计数代码（也许打印所有内容以查看它们是否真的是您所期望的），因为解析基于信任确切的布局和注释单个出口商创建的看起来很毛茸茸。

原答案：

在没有看到您的加载程序代码或 .obj 文件的情况下，请检查以下几点：

• 有多乱？完全错误，或者只是例如平面阴影而不是平滑阴影？
• 那些 norm1、norm2 等是三个 GLfloat 的数组吗？
• 普通数组是否包含合理的值（因此从文件中读取它们有效）？
• 您的法线是否标准化为长度 1？
• 法线索引是否正确，即您是否有正确顶点的正确法线？

Answer 2

tl;dr 但是---检查你的法线符号是否正确。在计算中很容易使法线指向与您预期相反的方向。例如。它们沿着正确的路线，但指向内部而不是外部。您的图像与该种类或错误一致。

据我所知，在计算法线时，您必须采用两条边的向量叉积。您进行计算的顺序决定了法线是指向还是指向。因此，请确保以正确的顺序进行计算。

Answer 3

在我看来，OBJ 文件是有效的，并且您的 OBJ 解析器可以正确读取顶点位置和法线。所以，我认为渲染问题来自不同的原因。

图像中的视觉伪影看起来像是不正确的深度测试。 （只画了一半的三角形）我猜你在 IB（Interface Builder）中使用了 NSOpenGLView 的一个子类。确保在 IB Attribute Inspector 中启用 NSOpenGLView 的深度缓冲区（默认为无）。深度缓冲区的常用值是 24 位，加上 Stencil 缓冲区的 8 位。

---

还有，这里有一些改进您的程序的建议；

• 绘图和解析必须在单独的函数中执行。因为你只需要加载一次文件，但你可能会多次绘制模型。

• 对顶点、法线和面使用 NSMutableArray。

• 您的 OBJ 加载器不是解析 OBJ 文件的最佳方式，因为它依赖于注释行（以 # 开头）。我会这样做：

  1. 逐行读取并将它们存储到行数组中。
  2. 遍历每一行并测试以下内容：
  3. 如果它以 # 开头，则跳过解析该行。
  4. 如果它以“v”开头，则将以下 3 个数字在同一行添加到顶点数组。
  5. 如果它以“vn”开头，则将该行接下来的 3 个数字添加到普通数组中。
  6. 如果以“f”开头，则在人脸数组中添加 3 个人脸索引。

Answer 4

答案很简单。对象正在从对象文件中正确加载。加载器代码可以进行更多优化。调用后，

glEnable(GL_CULL_FACE | GL_CULL_FACE_MODE);

编辑 我不敢相信我当时犯了这样一个新手错误。剔除的脸有帮助，但只是一点点。真正的问题是我忘记清除深度缓冲区。

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

如果其他人也遇到同样的事情，那应该可以解决问题。

一些问题已经解决，我实际上需要清除另一个缓冲区或弹出矩阵或其他东西。现在，照明几何图形完全按照它在编辑器和建模程序中的显示方式加载。谢谢大家的帮助。