OpenGL ES 2.0 Android 以单色渲染模型顶点？

Question

我显然是一个 OpenGL 装腔作势者。

我的目标是拥有一个使用 GLES20 的自定义 Android GLSurfaceView 控件，该控件可以加载 STL 资源文件 (https://en.wikipedia.org/wiki/STL_(file_format)) 并以固定照明的单一定义颜色呈现它。 模型本身会旋转；灯光和颜色将被固定。

听起来很简单，但我无法找到一种方法将我从大量简单的三角形/立方体示例中学到的知识应用到每个面上都有单独的颜色的模型中（不是说面的数量真的很重要） )。

我借用了这个相当不错的代码 [加载 ascii STL 文件]...
https://bitbucket.org/saschawillems/opengl-es/src/ed3b324dda4b/stlviewer/?at=master
...并将其更改为在 Android Studio 中运行并加载二进制 STL 文件：
https://bitbucket.org/swooby/opengl-es/src/8bf43e1583c2/stlviewer/?at=binary

渲染器的着色器代码只是使用面部法线计算颜色，从而产生可爱的彩虹效果，并产生被照亮的错觉：
https://bitbucket.org/swooby/opengl-es/src/8bf43e1583c238f4397bc469b13cd60dcb34674b/stlviewer/app/src/main/java/de/saschawillems/stlviewer/GLES20Renderer.java?at=binary&fileviewer=file-view-default#GLES20Renderer.java-166
我认为这意味着这里没有真正的实际照明。

我必须在这里遗漏一些东西，因为我认为我想做的比从法线计算颜色更简单；我只想使用从法线着色的单一定义颜色来绘制对象。我试图通过将片段颜色设置为常数来做到这一点，但这会导致非常 2D 的图像/轮廓没有阴影。 我相当肯定这需要添加照明，也许这会增加一点代码，但我显然对此很装腔作势，以至于我什至无法想出一个复杂的方法来做到这一点。

我已经在 Google 上搜索了我想做的事情的例子；我认为它会很容易找到，但我一直找不到。我只是在寻找一个可以定义颜色的简单经典“茶壶”示例。 有人愿意向我展示如何简单地编写代码，或者我在哪里可以找到我正在尝试做的简单示例？

谢谢！

Pv

Answer 1

目前您将颜色设置为您拥有的未转换的法线向量。因此，您正在可视化每个片段具有的正常组件。

要启用一些非常基本的光照，首先您需要选择您希望光照的位置。我会建议正 Z 轴。

然后通过着色器中的统一或常量定义颜色。

vec3 color = vec3(1.0,0.0,0.5);

现在，由于您选择了 Z 轴，您可以通过将颜色分量与正常的 z 分量相乘来修改颜色分量：

vColor = vec4(color * aNormal[2], 1.0);

大部分对象将是黑色的，因为正常组件从 -1.0 变为 1.0，而颜色仅从 0.0 变为 1.0，要克服这个问题，你可以作弊：

vColor = vec4(color * ((1.0 + aNormal[2]) / 2.0), 1.0);

现在您注意到灯光似乎粘在模型的 z 轴上，而不是粘在世界上。这是因为您旋转了模型，而不是正常旋转。解决此问题的最简单方法是将旋转矩阵应用于法线（您还需要将其作为统一传递），然后再将其用于颜色组件。

uniform mat4 uRotMatrix;
...
vec4 rotatedNormal=uRotMatrix * vec4(aNormal,1.0);
vColor = vec4(color * ((1.0 + rotatedNormal[2]) / 2.0), 1.0);

这会为您提供来自正 Z 轴的定向光。

如果您想为灯光设置自定义位置，请添加更多灯光或添加一些镜面光照，我建议您阅读例如 tutorial。数学的数量增加了一点，但它仍然很简单。

祝你好运！