来自 OpenGL 中片段着色的伪影答案

【问题标题】：Artifacts from fragment shading in OpenGL来自 OpenGL 中片段着色的伪影
【发布时间】：2018-08-26 12:32:45
【问题描述】：

尝试学习 3D 编程，我目前正在实现一个类，该类通过每帧将立方体推送到 GPU 来使用 OpenGL 批量渲染立方体。我尝试通过以下方式实现一些粗略的照明：1）将每个面法线作为顶点属性的一部分发送到 GPU 2）检查所述法线的方向并任意变暗每个片段，如下所示：

片段着色器

#version 330

in vec2 ex_TexCoord;
in vec3 ex_Normal;
out vec4 out_Color;
uniform sampler2D textureSampler;

void main(void) {
  float lightAmplifier = 1.0;

  if (ex_Normal.z == 1.0) {
    lightAmplifier = .8;
  } else if (ex_Normal.x == 1.0) {
    lightAmplifier = .65;
  } else if (ex_Normal.x == -1.0) {
    lightAmplifier = .50;
  }

  out_Color = vec4(texture2D(textureSampler, ex_TexCoord).rgb * lightAmplifier, 1.0);
}

导致：

虽然不是很擅长 GLSL，但我的直觉告诉我这是不正确的行为。但是后来谷歌搜索了一些数字，我仍然不确定我做错了什么。

【问题讨论】：

可能是浮点问题。你试过>=0.99而不是==1.0吗？

标签： c++ opengl glsl shader fragment-shader

【解决方案1】：

这是一个浮点精度问题。请注意，顶点坐标是针对每个片段进行插值的。在比较浮点数是否相等时，它可能总是会导致问题。

可能的解决方案是使用 epsilon（例如 0.01）并将比较更改为 < -0.99 和 > 0.99：

if (ex_Normal.z > 0.99) {
    lightAmplifier = .8;
} else if (ex_Normal.x > 0.99) {
    lightAmplifier = .65;
} else if (ex_Normal.x < -0.99) {
    lightAmplifier = .50;
}

另一种可能性是使用 flat 插值限定符，这会导致值不被插值：

顶点着色器：

flat out vec3 ex_Normal;

片段着色器：

flat in vec3 ex_Normal;

【讨论】：

【解决方案2】：

Rabbid76（可能）是正确的，错误的外观是浮点精度/精度的结果。

我想补充的是，基于测试插值设置一个常数值很少是一个好主意（尽管有些算法确实依赖于它，例如阴影映射）。将测试从 ==1 更改为 >=0.99 只会将错误置于 0.99 而不是 1.0。当它进入某个范围时，您更有可能想要插入该值，例如通过使用mix。

【讨论】：