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Normalen für TRIANGLE_STRIP

Moderator: DGL-Team

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Coolcat

Betreff des Beitrags: Re: Normalen für TRIANGLE_STRIP

Verfasst: Mo Jul 05, 2010 16:43

DGL Member

Registriert: Do Dez 29, 2005 12:28
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Also ich verstehe nicht was du da machst. Z.B. was enthält dieses 2D-Array normal.

Nimm doch einfach mal diesen Terrain-Shader aus der Shadersammlung als Beispiel:

coords ist ein 2D-Integer-Vektor (ivec2) und entspricht deinem x bzw. z.
"texelFetch2DOffset(heightmap, coords, 0, ivec2(i,j)).a" entspricht "heightmap[x+i][z+j]"
terrainscale ist ein Skalierungsfaktor für die Terrainhöhe, weil ich diese als 16bit Integer speichere.

Alles andere sollte klar sein.

Code:

   if (coords.x < tmin || coords.y < tmin || coords.x > tmax || coords.y > tmax) {
      // clamping borders
      height = 0.0;
      normal = vec3(0,-1,0);
   }
   else {
      //retrieve height
      height = terrainscale * texelFetch2DOffset(heightmap, coords, 0, ivec2(0,0)).a;
 
      //compute normal
      vec3 vector[6];
      vector[0] = vec3( 0.0, texelFetch2DOffset(heightmap, coords, 0, ivec2( 0, -1)).a, -1.0);
      vector[1] = vec3(-1.0, texelFetch2DOffset(heightmap, coords, 0, ivec2(-1, -1)).a, -1.0);
      vector[2] = vec3(-1.0, texelFetch2DOffset(heightmap, coords, 0, ivec2(-1,  0)).a,  0.0);
      vector[3] = vec3( 0.0, texelFetch2DOffset(heightmap, coords, 0, ivec2( 0,  1)).a,  1.0);
      vector[4] = vec3( 1.0, texelFetch2DOffset(heightmap, coords, 0, ivec2( 1,  1)).a,  1.0);
      vector[5] = vec3( 1.0, texelFetch2DOffset(heightmap, coords, 0, ivec2( 1,  0)).a,  0.0);
      for (int i=0; i<6; ++i) {
         vector[i].y = terrainscale * vector[i].y - height;
      }
      normal = cross(vector[5], vector[0]);
      for (int i=1; i<6; ++i) {
         normal += cross(vector[i-1], vector[i]);
      }
      normal = normalize(normal);
   }

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Pk3

Betreff des Beitrags: Re: Normalen für TRIANGLE_STRIP

Verfasst: Mo Jul 05, 2010 18:36

DGL Member

Registriert: Sa Jun 05, 2010 16:15
Beiträge: 94

Jo thx, werde ich bei Gelegenheit auch mal ausprobieren

.
Hab das Problem jetzt fast geloest, sind noch leicht sichtbare Streifen aber
die werd ich schon noch irgentwie wegbekommen:

Code:

            for(z = 0; z < length-1; z++) {
                glBegin(GL_TRIANGLE_STRIP);
                for(x = 0; x < width-1; x++) {
                    Vector.Conv(&norm[0], 0, 0, 0);
                    Vector.Conv(&norm[1], 0, 0, 0);

                    for(j = 0; j < 7; j++) {
                        if(x+j+1 >= length || z+j+1 >= width) break;
                        
                        for(i = 0; i < 7; i++) {
                            if(x+i+1 >= length || z+j+1 >= width) break;

                            Vector.Conv(&vec1, x+i, heightmap[x+i][z+j], z+j);
                            Vector.Conv(&vec2, x+1+i, heightmap[x+1+i][z+j], z+j);
                            Vector.Conv(&vec3, x+i, heightmap[x+i][z+1+j], z+1+j);
                            Vector.Conv(&vec4, x+1+i, heightmap[x+1+i][z+1+j], z+1+j);

                            Vector.Normal(&vec1, &vec2, &vec3, &normal[0][0]);
                            Vector.Normal(&vec1, &vec4, &vec3, &normal[0][1]);

                            norm[0].X += normal[0][0].X;
                            norm[0].Y += normal[0][0].Y;
                            norm[0].Z += normal[0][0].Z;

                            norm[1].X += normal[0][1].X;
                            norm[1].Y += normal[0][1].Y;
                            norm[1].Z += normal[0][1].Z;
                        }
                    }
                    
                    norm[0].X /= 7*7;
                    norm[0].Y /= 7*7;
                    norm[0].Z /= 7*7;
                    norm[1].X /= 7*7;
                    norm[1].Y /= 7*7;
                    norm[1].Z /= 7*7;

                    glNormal3f(norm[0].X, norm[0].Y, norm[0].Z);
                    glTexCoord2f((float)x/TERRAIN_TEXTURE_RES_X, (float)z/TERRAIN_TEXTURE_RES_Y);
                    glVertex3f(x, heightmap[x][z], z);

                    glNormal3f(norm[1].X, norm[1].Y, norm[1].Z);
                    glTexCoord2f((float)(x+1)/TERRAIN_TEXTURE_RES_X, (float)(z+1)/TERRAIN_TEXTURE_RES_Y);
                    glVertex3f(x+1, heightmap[x+1][z+1], z+1);
                }
                glEnd();
            }

Screenshot:
http://xyross.de/file.php?id=55

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Coolcat

Betreff des Beitrags: Re: Normalen für TRIANGLE_STRIP

Verfasst: Mo Jul 05, 2010 18:53

DGL Member

Registriert: Do Dez 29, 2005 12:28
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Warum mittelst du da die Normalen von 7*7 Feldern? Du solltest nur die Dreiecke beachten die auch wirklich zum jeweiligen Vertex gehören.

Die Streifen könnten daher rühren das du die Durchschnitts-Normale nicht erneut normalisierst. Schau was passiert wenn du den Durchschnitt von zwei Normalen berechnest:

Dateianhang:

normale.png

Wenn eine Normale zu kurz (oder zu lang) ist, ist das Licht entsprechend dunkler (bzw. heller).
Edit: Ich sehe gerade, du normalisierst im Shader, daher sollte das kein Problem sein.

Du hast keine ausreichende Berechtigung, um die Dateianhänge dieses Beitrags anzusehen.

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Coolcat

Betreff des Beitrags: Re: Normalen für TRIANGLE_STRIP

Verfasst: Di Jul 06, 2010 07:59

DGL Member

Registriert: Do Dez 29, 2005 12:28
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Programmiersprache: C++, C#, Java

Mal ne blöde Frage zwischen durch: Wenn du doch schon mit Shadern dran bist....warum benutzt du dann kein VertexbufferObject mit Indices um das Terrain zu rendern? Wenn du Shader verstanden hast sollte ein VBO kein Problem darstellen.

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Pk3

Betreff des Beitrags: Re: Normalen für TRIANGLE_STRIP

Verfasst: Di Jul 06, 2010 12:53

DGL Member

Registriert: Sa Jun 05, 2010 16:15
Beiträge: 94

Zitat:

Warum mittelst du da die Normalen von 7*7 Feldern? Du solltest nur die Dreiecke beachten die auch wirklich zum jeweiligen Vertex gehören.

Es werden ja auch nur die Dreiecke beachtet, die drum herum liegen, weil von dem jeweiligen Vertex immer bis zu 7 Felder in der X- und Z-Achse
berechnet werden (siehe for(j = 0; j < 7; j++) - Schleife).

Zitat:

Edit: Ich sehe gerade, du normalisierst im Shader, daher sollte das kein Problem sein.

Bringt es vielleicht doch was wenn ich erst nach dem Durchschnitt berechnen die Normale dafür ermittle?

Ich verwende Display-Listen :wink:

.

Edit: Die Streifen gehen nur in eine Richtung.

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Coolcat

Betreff des Beitrags: Re: Normalen für TRIANGLE_STRIP

Verfasst: Di Jul 06, 2010 13:14

DGL Member

Registriert: Do Dez 29, 2005 12:28
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Programmiersprache: C++, C#, Java

Zitat:

Bringt es vielleicht doch was wenn ich erst nach dem Durchschnitt berechnen die Normale dafür ermittle?

Du meinst den Durchschnitt der Position und dann davon die Normale? Ähm, nein....

Zitat:

Es werden ja auch nur die Dreiecke beachtet, die drum herum liegen,

Jetzt mal vom Rand des Terrains abgesehen, da werden zweimal 49 Normalen gemittelt. Ich hatte dir auf der ersten Seite eine Grafik angehängt mit den Dreiecken die für die Durchschnitts-Normale in Betracht gezogen werden sollten. Um die Normale für den rot markierten Vertex zu berechnen musst du die Normalen der 6 dick gemalten Dreiecke verwenden. Genau das macht auch der Shader-Code den ich später gepostet hatte.

Bitte berechne die Normalen doch mal so, ich denke dann erledigt sich auch das Problem mit den Streifen.

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Pk3

Betreff des Beitrags: Re: Normalen für TRIANGLE_STRIP

Verfasst: Di Jul 06, 2010 17:33

DGL Member

Registriert: Sa Jun 05, 2010 16:15
Beiträge: 94

Jo, habs jetzt genau so gemacht wie in deinem Vertex-Shader:

Code:

for(z = 0; z < length-1; z++) {
    glBegin(GL_TRIANGLE_STRIP);
    for(x = 0; x < width-1; x++) {

        Vector.Conv(&vertex[0], x, heightmap[x][z-1], z-1);
        Vector.Conv(&vertex[1], x-1, heightmap[x-1][z-1], z-1);
        Vector.Conv(&vertex[2], x-1, heightmap[x-1][z], z);

        Vector.Conv(&vertex[3], x, heightmap[x][z+1], z+1);
        Vector.Conv(&vertex[4], x+1, heightmap[x+1][z+1], z+1);
        Vector.Conv(&vertex[5], x+1, heightmap[x+1][z], z);

        Vector.Cross(&cross, &vertex[5], &vertex[0]);
        for(i = 1; i < 6; ++i) {
            Vector.Cross(&vec, &vertex[i-1], &vertex[i]);
            cross.X += vec.X;
            cross.Y += vec.Y;
            cross.Z += vec.Z;
        }

        Vector.Normalize(&normal, &cross);

        glNormal3f(normal.X, normal.Y, normal.Z);
        glTexCoord2f((float)x/TERRAIN_TEXTURE_RES_X, (float)z/TERRAIN_TEXTURE_RES_Y);
        glVertex3f(x, heightmap[x][z], z);

        glTexCoord2f((float)(x+1)/TERRAIN_TEXTURE_RES_X, (float)(z+1)/TERRAIN_TEXTURE_RES_Y);
        glVertex3f(x+1, heightmap[x+1][z+1], z+1);
    }

Die Normalize- und Cross - Funktion

Code:

void clVector::Normalize(stVec3 *result, stVec3 *vec) {
    GLfloat l;
    l = (GLfloat)sqrt( ((*vec).X * (*vec).X) + ((*vec).Y * (*vec).Y) + ((*vec).Z * (*vec).Z) );
    if(l == 0.0f) l = 1.0f;
    (*result).X = (*vec).X / l;
    (*result).Y = (*vec).Y / l;
    (*result).Z = (*vec).Z / l;
}

void clVector::Cross(stVec3 *result, stVec3 *vec1, stVec3 *vec2) {
    (*result).X = (*vec1).Y * (*vec2).Z - (*vec1).Z * (*vec2).Y;
    (*result).Y = (*vec1).Z * (*vec2).X - (*vec1).X * (*vec2).Z;
    (*result).Z = (*vec1).X * (*vec2).Y - (*vec1).Y * (*vec2).X;
}

Das Terrain ist jetzt komplett schwarz. Es muss irgentwas an den beiden Vektor - Funktionen falsch sein...

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Coolcat

Betreff des Beitrags: Re: Normalen für TRIANGLE_STRIP

Verfasst: Di Jul 06, 2010 17:49

DGL Member

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Da fehlt eine wichtige Schleife:

Code:

height = heightmap[x][z];
for (int i=0; i<6; ++i) {
    vertex[i].y = vertex[i].y - height;
}

Das Array in meinem Shader heißt nicht grundlos "vector", es handelt sich nämlich um die Vektoren die vom zentralen Vertex auf den jeweiligen Nachbarvektor zeigen.

Ganz am Rande:
Was spricht eigentlich gegen A->x statt (*A).x ? Konstante Referenzen sollen in vielen Fällen auch ganz hilfreich sein

Werf doch mal einen Blick auf CoolMath. Das wird dir das Leben wesentlich leichter machen.

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Pk3

Betreff des Beitrags: Re: Normalen für TRIANGLE_STRIP

Verfasst: Di Jul 06, 2010 17:56

DGL Member

Registriert: Sa Jun 05, 2010 16:15
Beiträge: 94

Oh stimmt, thx, hab die Schleife noch reingemacht. Leider ist das Terrain immernoch komplett schwarz :/

Zitat:

Werf doch mal einen Blick auf CoolMath.

Werd ich machen, thx

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Coolcat

Betreff des Beitrags: Re: Normalen für TRIANGLE_STRIP

Verfasst: Di Jul 06, 2010 19:10

DGL Member

Registriert: Do Dez 29, 2005 12:28
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Es wäre möglich das dein Koordinatensystem rechtshändig statt linkshändig ist oder umgekehrt. Das hätte zur folge das die Normalen falsch herum orientiert wären, also nach unten zeigen statt nach oben.

Drehe mal testweise das Kreuzprodukt um, also:

Code:

Vector.Cross(&cross, &vertex[0], &vertex[5]);
...
            Vector.Cross(&vec, &vertex[i], &vertex[i-1]);

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Pk3

Betreff des Beitrags: Re: Normalen für TRIANGLE_STRIP

Verfasst: Mi Jul 07, 2010 13:06

DGL Member

Registriert: Sa Jun 05, 2010 16:15
Beiträge: 94

Ah, daran hats gelegen! Jetzt funktioniert alles

!
http://xyross.de/file.php?id=56

Vielen Dank für deine Hilfe :wink:

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Coolcat

Betreff des Beitrags: Re: Normalen für TRIANGLE_STRIP

Verfasst: Mi Jul 07, 2010 13:22

DGL Member

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Programmiersprache: C++, C#, Java

Zitat:

Jetzt funktioniert alles

Sorry, aber die Normalen sind immer noch nicht 100%ig richtig.

Du berechnest die Normale korrekt für den Punkt (x, z), verwendest sie dann aber ebenfalls für (x+1, z+1). Dadurch bekommt der eigentlich gleiche Vertex beim benachbarten Triangle-Strip eine andere Normale.
=> Gleiche Berechnung für x+1, z+1 nochmal durchführen. Am besten versuchst du das in eine extra Funktion auszulagern, also irgendwie so:

Code:

computeNormal(&normal0, x, z);
computeNormal(&normal1, x+1, z+1);

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Pk3

Betreff des Beitrags: Re: Normalen für TRIANGLE_STRIP

Verfasst: Mi Jul 07, 2010 13:26

DGL Member

Registriert: Sa Jun 05, 2010 16:15
Beiträge: 94

Ich hab für den 2. Vertex auch die Normale berechnet. Hier der Code:

Code:

for(z = 0; z < length-1; z++) {
    glBegin(GL_TRIANGLE_STRIP);
    for(x = 0; x < width-1; x++) {
        for(j = 0; j < 2; j++) {
            if(x+2>=width || z+2>=length) break;

            if(x == 0 || z == 0) {
                Vector.Conv(&vertex[0], 0.0, heightmap[x][z], -1.0);
                Vector.Conv(&vertex[1], -1.0, heightmap[x][z], -1.0);
                Vector.Conv(&vertex[2], -1.0, heightmap[x][z], 0.0);
            }
            else {
                Vector.Conv(&vertex[0], 0.0, heightmap[x][z-1], -1.0);
                Vector.Conv(&vertex[1], -1.0, heightmap[x-1][z-1], -1.0);
                Vector.Conv(&vertex[2], -1.0, heightmap[x-1][z], 0.0);
            }

            Vector.Conv(&vertex[3], 0.0, heightmap[x][z+1], 1.0);
            Vector.Conv(&vertex[4], 1.0, heightmap[x+1][z+1], 1.0);
            Vector.Conv(&vertex[5], 1.0, heightmap[x+1][z], 0.0);

            for(i=0; i < 6; ++i) {
                vertex[i].Y -= heightmap[x][z];
            }
            Vector.Cross(&cross, &vertex[0], &vertex[5]);
            for(i=1; i < 6; ++i) {
                Vector.Cross(&vec, &vertex[i], &vertex[i-1]);
                cross.X += vec.X;
                cross.Y += vec.Y;
                cross.Z += vec.Z;
            }

            Vector.Normalize(&normal, &cross);

            glNormal3f(normal.X, normal.Y, normal.Z);
            glTexCoord2f((float)x/TERRAIN_TEXTURE_RES_X, (float)z/TERRAIN_TEXTURE_RES_Y);
            glVertex3f(x, heightmap[x][z], z);

            x++;
            z++;
        }
        x-=j;
        z-=j;
    }
    glEnd();
}

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Coolcat

Betreff des Beitrags: Re: Normalen für TRIANGLE_STRIP

Verfasst: Mi Jul 07, 2010 13:39

DGL Member

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Jup, müsste so stimmen.

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