opengl - 使用着色器时相机旋转时聚光灯移动

Question

我为照明实现了一个简单的着色器；它有点工作，但是当相机旋转时（并且仅在它旋转时），灯光似乎会移动。

我正在尝试使用聚光灯，它的外观是这样的（它是中心的位置）：

如果现在我旋转相机，光点会四处移动；例如，在这里我往下看（我根本没有动，只是往下看），它似乎在我的脚下：

我查了一下，发现在着色器中混合参考系统和/或在移动相机之前设置灯光位置时，这是一个常见错误。

问题是，我很确定我没有做这两件事，但显然我错了；就是找不到bug。

这是着色器：

顶点着色器

varying vec3 vertexNormal;
varying vec3 lightDirection;

void main()
{
    vertexNormal = gl_NormalMatrix * gl_Normal;

    lightDirection = vec3(gl_LightSource[0].position.xyz - (gl_ModelViewMatrix * gl_Vertex).xyz);

    gl_Position = ftransform();
}

片段着色器

uniform vec3 ambient;
uniform vec3 diffuse;
uniform vec3 specular;
uniform float shininess;

varying vec3 vertexNormal;
varying vec3 lightDirection;

void main()
{
    vec3 color = vec3(0.0, 0.0, 0.0);

    vec3 lightDirNorm;
    vec3 eyeVector;
    vec3 half_vector;
    float diffuseFactor;
    float specularFactor;
    float attenuation;
    float lightDistance;

    vec3 normalDirection = normalize(vertexNormal);

    lightDirNorm = normalize(lightDirection);

    eyeVector = vec3(0.0, 0.0, 1.0);
    half_vector = normalize(lightDirNorm + eyeVector);

    diffuseFactor = max(0.0, dot(normalDirection, lightDirNorm));

    specularFactor = max(0.0, dot(normalDirection, half_vector));
    specularFactor = pow(specularFactor, shininess);

    color += ambient * gl_LightSource[0].ambient;
    color += diffuseFactor * diffuse * gl_LightSource[0].diffuse;
    color += specularFactor * specular * gl_LightSource[0].specular;

    lightDistance = length(lightDirection[i]);

    float constantAttenuation = 1.0;
    float linearAttenuation = (0.02 / SCALE_FACTOR) * lightDistance;
    float quadraticAttenuation = (0.0 / SCALE_FACTOR) * lightDistance * lightDistance;

    attenuation = 1.0 / (constantAttenuation + linearAttenuation + quadraticAttenuation);

    // If it's a spotlight
    if(gl_LightSource[i].spotCutoff <= 90.0) 
    {
        float spotEffect = dot(normalize(gl_LightSource[0].spotDirection), normalize(-lightDirection));
        if (spotEffect > gl_LightSource[0].spotCosCutoff) 
        {
            spotEffect = pow(spotEffect, gl_LightSource[0].spotExponent);

            attenuation = spotEffect / (constantAttenuation + linearAttenuation + quadraticAttenuation);
        }
        else
            attenuation = 0.0;
    }

    color = color * attenuation;

    // Moltiplico il colore per il fattore di attenuazione
    gl_FragColor = vec4(color, 1.0);
}

现在，我无法向您展示我渲染这些东西的代码，因为它是一种集成了 opengl 的自定义语言，它旨在创建 3D 应用程序（它不会帮助您展示）；但我所做的是这样的：

SetupLights();
UpdateCamera();
RenderStuff();

地点：

• SetupLights 包含设置灯光及其位置的实际 opengl 调用；
• UpdateCamera 使用语言的内置类更新相机的位置；我这里的权力不大；
• RenderStuff 调用语言的内置函数来绘制场景；我这里也没有多少权力。

所以，要么是我在着色器中做错了什么，要么是语言中的某些东西“在幕后”破坏了一些东西。

你能指出我正确的方向吗？

Answer 1

你写的

灯光的位置已经在世界坐标中，这就是我进行计算的地方

但是，由于您将 gl_ModelViewMatrix 应用于您的顶点并将 gl_NormalMatrix 应用于您的法线，这些值可能在视图空间中，这可能会导致移动光。

顺便说一句，您的眼睛矢量看起来应该在视图坐标中，但是，视图空间是右手坐标系，因此“向前”指向负 z 轴。此外，您的镜面反射计算可能会关闭，因为您对所有片段使用相同的眼睛矢量，但它可能应该指向该片段在近/远平面上的位置。