在 GLSL 中混合多个纹理

Question

这很长，但我保证它很有趣。 :)

我正在尝试使用 jMonkeyEngine 来模仿另一个应用程序纹理的外观。我有一个构成“景观网格”的顶点和面（三角形）列表，应该用大约 7-15 种不同的纹理（取决于“景观”的地形）进行纹理化。每个三角形都有一个与之关联的纹理代码，表示该特定三角形应该主要由哪个纹理组成。当然，纹理应该在每个面之间平滑融合。

所以我正在尝试制定一种策略来实现这一点（它不使用预制的 alpha 贴图 png 文件，纹理 alpha 需要在运行时完成）。现在我想如果我计算每个顶点的每个纹理的“强度”（在顶点着色器中） - 通过考虑所有相邻面的地形类型（不确定如何做到这一点） - 我应该能够根据像素与顶点的距离来设置 alpha 值。碎片着色器将使用生成的“阿尔法贴图”来混合每个像素的每个纹理。

这是否可行，还是我应该考虑完全不同的策略？我有我试图模仿的应用程序的着色器代码（但它们是 HLSL，我正在使用 GLSL），但似乎他们正在其他地方执行此混合步骤：

    sampler MeshTextureSampler = sampler_state { Texture = diffuse_texture; AddressU = WRAP; AddressV = WRAP; MinFilter = LINEAR; MagFilter = LINEAR; }; 

我不确定这个 HLSL“MeshTextureSampler”是什么，但看起来这个应用程序可能已经根据需要预先混合了所有纹理，并根据面部/地形代码数据为整个网格创建了一个纹理。在像素/片段着色器中，他们真正做的似乎是：

float4 tex_col = tex2D(MeshTextureSampler, In.Tex0);

在那之后，它只是阴影、照明等——据我所知，根本没有任何纹理混合，这让我相信这种纹理混合工作是事先在 CPU 上完成的，我想。欢迎提出任何建议。

Answer 1

如果我理解正确的话，这是我的第一枪：

您的问题或多或少是如何在顶点上分配您的每面值。这实际上类似于网格上的法线生成：首先您将为每个三角形生成法线，然后按顶点计算它们。谷歌“正常一代”，你会到达那里，但这是要点。对于每个相邻的三角形，找到一个加权因子（通常是使用顶点的角的角度，或三角形的表面积，或组合），然后将值相加（无论是正常的还是你的“优势”）相乘通过加权因子得出总结果。规范化，你就完成了。

那么你就有了可以发送到顶点着色器的纹理“强度”。现代解决方案是使用字符并在像素着色器中对纹理数组进行采样，在您稍微捏造混合值以提供更好的传输之后。

所以，如果我正确地解决了您的问题：

预处理：

forearch vertex in mesh
  vertexvalue = 0
  normalization = 0
  foreach adjacent triangle of vertex
      angle = calculateAngleBetween3Vertices(vertex,triangle.someothervertex,triangle.theotherothervertex)
      vertexvalue += triangle.value * angle
      normalization += angle
  vertexvalue/=normalization

渲染时间：

将每个顶点的值通过管道传送到片段着色器，并在片段着色器中执行此操作：

basecolour = 0;
foreach value    
   basecolour = mix(basecolour, texture2D(textureSamplerForThisValue,uv), value)
   //this is simple, but we could do better once we have this working

或者，您也可以仔细查看您的几何图形。如果您有大三角形和小三角形的组合，您将拥有不均等的数据分布，并且由于您的数据是每个顶点的，您将在更多几何的地方获得更多细节。在这种情况下，您可能想要做其他人正在做的事情，并通过使用混合贴图将纹理与几何体分离。这些可能是低分辨率的，不应该增加内存消耗或着色器执行时间。