opengl - 在 gouraud shading 中，什么是 T 型连接问题以及如何使用 OpenGL 进行演示

Question

我注意到 here在 Gouraud Shading 部分，它说“具有相邻多边形的 T-Junction 有时会导致视觉异常。一般来说，应该避免 T-Junction”。

下图中的 T 形接头似乎是共享边的三个表面，并且 A 点可能具有不同的法向量，因为它属于不同的表面。



但是T型接头发生时的效果如何，如何使用OpenGL来实现呢？我尝试为每个矩形的每个顶点设置不同的法线，并在场景中放置一盏灯，但是，我在连接点 A 中没有看到任何奇怪的东西。

这是我的代码:

glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);
glBegin(GL_QUADS);
glNormal3f(0, 0,1);
glVertex3f(-5.0f, 5.0f, 0.0f);
glNormal3f(0, 1,1);
glVertex3f(5.0f, 5.0f, 0.0f);
glNormal3f(1, 1,1);
glVertex3f(5.0f, 0.0f, 0.0f);
glNormal3f(0, -1,1);
glVertex3f(-5.0f, 0.0f, 0.0f);
glEnd();

glColor3f(0.0f, 1.0f, 0.0f);
glBegin(GL_QUADS);
glNormal3f(1, 0,1);
glVertex3f(-5.0f, 0.0f, 0.0f);
glNormal3f(1, 2,1);
glVertex3f(0.0f, 0.0f, 0.0f);
glNormal3f(0, 0,1);
glVertex3f(0.0f, -5.0f, 0.0f);
glNormal3f(0, 1, 2);
glVertex3f(-5.0f, -5.0f, 0.0f);
glEnd();

glColor3f(0.0f, 0.0f, 1.0f);
glBegin(GL_QUADS);
glNormal3f(1, 1, 3);
glVertex3f(0.0f, 0.0f, 0.0f);
glNormal3f(0, -2, 5);
glVertex3f(5.0f, 0.0f, 0.0f);
glNormal3f(-1, 1, 1);
glVertex3f(5.0f, -5.0f, 0.0f);
glNormal3f(1, -2, 0);
glVertex3f(0.0f, -5.0f, 0.0f);
glEnd();

点光源在 (0, 0, 10) 以及相机中。我认为下面的结果没有视觉异常。也许法线应该有点特殊？

我做错了什么吗？谁能给我一些提示来实现这一目标？

Answer 1

T 形接头对 Gouraud shading 不利和一般的几何学。

首先记住 goraud shading，是一种在固定管道时代使用的光插值方法，其中光在顶点之间进行插值，使顶点的网格分割(数量和连接性)直接影响着色。使用 T 形连接会使最终插值颜色的外观突然不连续(请记住，Gouraud 着色还有其他问题，例如欠采样)。

与 Phong 着色不同，Gouraud 着色直接使用顶点法线，注意不要将 Phong 着色与 Phong 照明混淆，它们是不同的

请注意，您呈现的情况是 T 形接头，但您不会注意到任何着色问题，因为网格不够分割，并且(似乎)您没有使用任何光线。尝试在带有 T 形接头的球体上进行测试。

关于几何 t 型接头被认为是退化的情况。因为在该边/多边形处，几何网格失去一致性，您不再有两条边在它们的末端连接，并且您失去了多边形循环属性(阅读:有向边)。这通常是一个棘手的问题，解决方法可能是对多边形进行三角剖分，以便现在正确连接 T 形接头边缘。

http://en.wikipedia.org/wiki/Gouraud_shading