光线追踪法线贴图答案

【问题标题】：Raytracing normal mapping光线追踪法线贴图
【发布时间】：2016-12-07 10:55:02
【问题描述】：

我目前正在研究光线追踪器，但我只是“碰到”了一个问题。我为平面、圆柱体和球体实现了纹理映射，它工作得很好……除了法线贴图部分。这是我所拥有的，每个像素的世界位置和世界法线：world-space normals。还有一些切线空间法线贴图（通常的法线贴图）。

我似乎无法弄清楚如何将切线空间法线转换为世界空间。我曾尝试使用“TBN”矩阵，但法线已关闭：normal map projected normals。

这是我计算新常态的代码：

VEC3    t = vec3_cross(worldnormal, new_vec3(0.0, 1.0, 0.0)); 
VEC3    b;
if (!vec3_length(t))
    t = vec3_cross(worldnormal, new_vec3(0.0, 0.0, 1.0));
t = vec3_normalize(t);
b = vec3_normalize((vec3_cross(worldnormal, t)));
VEC3    map_n = vec3_normalize(get_texture_color(normal_map, texcoords));
MAT3    tbn = new_mat3(t, b, worldnormal);
worldnormal = vec3_normalize(mat3_mult_vec3(tbn, map_n));

get_texture_color() 返回法线贴图的纹理颜色除以 255.f

【问题讨论】：

标签： matrix 3d texture-mapping raytracing normals

【解决方案1】：

所以！我刚刚发现我的法线贴图有什么问题！在尝试使用常量 {0, 0, 1} 法线来查看我的 TBN 矩阵是否正确（确实如此）后，我发现法线贴图的切线空间法线必须“转换”

所以正确的代码是：

VEC3    t = vec3_cross(worldnormal, new_vec3(0.0, 1.0, 0.0)); 
VEC3    b;
if (!vec3_length(t))
    t = vec3_cross(worldnormal, new_vec3(0.0, 0.0, 1.0));
t = vec3_normalize(t);
b = vec3_normalize((vec3_cross(worldnormal, t)));
VEC3    map_n = vec3_normalize(get_texture_color(normal_map, texcoords));
//map_n * 2 - 1
map_n = vec3_sub(vec3_scale(map_n, 2), new_vec3(1, 1, 1));
MAT3    tbn = new_mat3(t, b, worldnormal);
worldnormal = vec3_normalize(mat3_mult_vec3(tbn, map_n));

如此接近，却又如此遥远！这是它现在的样子，恕我直言，看起来不错！

New (propper) normal mapping using TBN matrix !

With a better material for middle pillar !（不是其他“某种”水）

【讨论】：