如何为 VBO 生成法线？答案

【问题标题】：How to generate normals for VBO?如何为 VBO 生成法线？
【发布时间】：2011-08-08 13:52:25
【问题描述】：

我已经为我的 OpenGL 应用程序实现了一个波前 (OBJ) 文件加载器，它为我提供了面部、纹理和顶点信息。但是，要使用照明，我显然需要正常信息。我知道这样做的正确方法是取构成三角形的 3 个顶点的叉积并归一化。这导致您应用于所有 3 个顶点的法线是否正确？

但是，对于不在多边形边缘的面/三角形，每个顶点使用 3 次。所以我猜你只是将每个新计算的法线与之前计算的法线进行平均？

按照我的想法，这似乎是一项非常昂贵的任务；遍历所有顶点并计算使用该顶点的每个面的法线并进行平均。有没有更好/更快的方法来做到这一点？

干杯

克里斯

【问题讨论】：

【解决方案1】：

是的，对与顶点相邻的面的每个面法线进行平均可以得到很好的结果。为了使非常硬的边缘保持“硬”，您通常会在计算中引入角度限制，以防止 >90（或什至更低角度）度的边缘接收平均法线。

我参与的一个 OSS 项目有一个 freely available implementation 这个算法。它是O(nlogn)，对完全唯一的顶点进行操作（每个面引用 3 个顶点，但每个顶点仅由一个面引用 - 将相等的顶点连接在一起在稍后阶段完成）。

如果您有完全不同的顶点（即每个顶点位置只存在一次），则可以在O(n) 时间内完成，但限制边缘角度以进行平滑则更难实现。

【讨论】：

【解决方案2】：

正如您在此处看到的，OBJ 支持法线定义。为什么不让 3D 程序做艰苦的工作呢？ :)

【讨论】：

应用程序从各地（不同的供应商等）接收模型，所以我不能总是保证会声明法线，特别是如果模型只包含几何信息。我有一些用于测试的模型，其中包括正常数据，它确实让生活变得轻松多了）：p。对于那些不这样做的模型，我一生都无法弄清楚如何让 Cinema4d 生成法线：o
@Chris Robinson：好的...有点厚脸皮的 Cinema 4D 考虑到它必须有现成的信息，所以忽略它。
我确定它有它可用，我只是没有时间筛选菜单来找到它：p 虽然他们没有让它变得微不足道，但这有点烦人。
@Chris Robinson：值得注意的是，模型生成的法线总是比重建法线具有更高的质量。原因是，美工确保建模器中的灯光看起来不错。