c++ - 为什么法线使用相机空间而不是模型空间？

Question

我正在学习 OpenGL 图形，并且正在研究阴影。我正在阅读的教程告诉我将法线和光 vector 转换为相机空间。为什么是这样？为什么不能只保留模型空间中的坐标？

对此的后续问题是如何处理模型转换。我无法找到明确的答案。我目前有这段代码:

vec3 normCamSpace = normalize(mat3(V) * normal);"
vec3 dirToLight = (V*vec4(lightPos, 0.0)).xyz;"
float cosTheta = clamp(dot(normCamSpace, dirToLight),0,1);"

V 是 View 矩阵，或相机矩阵。当模型的位置、旋转和比例发生变化时，我不确定如何移动或编辑灯光。

Answer 1

主要原因是，通常您的光照位置不会在模型空间中给出，而是在世界空间中给出。然而，为了使照明有效地工作，所有计算都必须在公共(public)空间中进行。在您通常的转换链中，模型局部坐标由模型 View 矩阵直接转换到 View 空间

p_view = MV · p_local

因为你通常只有一个模型 View 矩阵，所以将这一步分成类似的东西会很麻烦

p_world = M · p_local
p_view  = V · p_world

为此，您需要分离 MV。

由于投影变换传统上作为一个单独的步骤发生，因此 View 空间是照明计算所基于的自然“公共(public)低地”。它只涉及将您的灯光位置从世界空间变换到 View 空间，并且由于灯光位置不是很复杂，因此这是在 CPU 上完成的，并且预变换的灯光位置作为着色器给出。

请注意，没有什么能阻止您在世界空间或模型局部空间中执行照明计算。它只需要正确地转换灯光位置。