在顶点着色器与片段着色器中计算 TBN 矩阵？

Question

我认为我们可以在顶点着色器和片段着色器中计算 TBN 矩阵。

// calculate in vs
varying mat3 vTbnMatrix;
void main() {
  vec3 n = normalMatrix * aNormal;
  vec3 t = normalMatrix * vec3(aTangent.xyz);
  vec3 b = cross(n, t) * aTangent.w;
  vTbnMatrix = mat3(t, b, n);
}

// calculate in fs
varying vec3 vNormal; // transformed by normalMatrix
varying vec3 vTangent; // transformed by normalMatrix
varying vec3 vBitantent;
void main() {
  mat3 tbnMatrix = mat3(vTangent, vBitangent, vNormal);
}

有什么区别？我认为我们可以在顶点着色器中计算 TBN 矩阵，因为它可以加速程序。

但是当我深入研究 THREE.js 和 PlayCanvas 引擎的源代码时，它们都在片段着色器中计算 TBN 矩阵。

在片段着色器中计算有什么好处？

Answer 1

理论上，TBN 矩阵应该是正交的。

在 three.js 中，法线、切线和双切线作为变量传递，在图元的面上进行插值，重新归一化，并在片段着色器中构造 TBN 矩阵。这样，矩阵列 (1) 具有单位长度，并且 (2) 可能接近正交。

您可以在片段着色器中计算双切线，以强制它与内插法线和切线正交，但这样做可能不会产生太大差异，因为不能保证内插法线和切线无论如何都要正交。

three.js r.102