3D渲染-着色-着色频率

一、定义

1、现象

拥有完全相同的几何形状,几何表示在空间中是一样的,从球的边界可以看出,模型用的是一样的。
为什么着色了之后结果各不相同?


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2、定义

着色频率:就是着色应用到哪里。
1、着色应用到面上:平面有法线,求出shading的结果,认为整个平面都是这个颜色。一个平面只做一次shading。
2、着色应用到顶点上:每个平面有四个顶点,计算出每个顶点对应的法线。每个顶点做一次着色。三个顶点构成一个三角形,三角形内部采用插值方法。
3、着色应用到每一个像素上。

二、着色频率类型

1、Flat shading(三角形法线)

三角形内部着色无变化。


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2、Gouraud shading(顶点法线)

顶点着色,中间使用插值方法着色。
可以计算出三角形三个顶点的着色结果,在三角形需要进行插值。


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3、Phong shading(像素着色)

可以计算出三角形三个顶点的法线方向,
然后对三角形内部的像素做插值,得出对应像素的法线,
然后再做shading。


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4、区别

每一行用的模型一致。
越往下,用更多的三角形,几何形体本身更加密集。
当几何相对复杂的情况下,可以用简单的着色模型,得到结果挺好。


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得出:着色频率取决于几何形体本身的频率。当几何形体本身很密集的情况下,就直接用简单的着色模型。

三、顶点着色器

1、顶点的法线

任何一个顶点和很多不同的三角形关联,顶点的法线可以使用相邻的面的法线加权平均。


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2、已知顶点法线,计算中间逐像素法线

已知顶点法线,如何得到内部平滑过渡的法线?


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需要使用重心坐标。

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