为什么法线向量的顶点属性不起作用？答案

【问题标题】：Why is the vertex attribute for normal vector not working?为什么法线向量的顶点属性不起作用？
【发布时间】：2016-07-13 09:45:31
【问题描述】：

我正在尝试使用 OpenGL 实现漫反射照明。我调试了立方体的片段着色器，发现法线向量始终为 (0,0,0)，即使我在顶点数据中指定了法线并启用了顶点属性。

相关OpenGL代码：

GLfloat vertices[] = {
-0.5f, -0.5f, -0.5f,  0.0f,  0.0f, -1.0f,
0.5f, -0.5f, -0.5f,  0.0f,  0.0f, -1.0f,
0.5f,  0.5f, -0.5f,  0.0f,  0.0f, -1.0f,
0.5f,  0.5f, -0.5f,  0.0f,  0.0f, -1.0f,
-0.5f,  0.5f, -0.5f,  0.0f,  0.0f, -1.0f,
-0.5f, -0.5f, -0.5f,  0.0f,  0.0f, -1.0f,

-0.5f, -0.5f,  0.5f,  0.0f,  0.0f,  1.0f,
0.5f, -0.5f,  0.5f,  0.0f,  0.0f,  1.0f,
0.5f,  0.5f,  0.5f,  0.0f,  0.0f,  1.0f,
0.5f,  0.5f,  0.5f,  0.0f,  0.0f,  1.0f,
-0.5f,  0.5f,  0.5f,  0.0f,  0.0f,  1.0f,
-0.5f, -0.5f,  0.5f,  0.0f,  0.0f,  1.0f,

-0.5f,  0.5f,  0.5f, -1.0f,  0.0f,  0.0f,
-0.5f,  0.5f, -0.5f, -1.0f,  0.0f,  0.0f,
-0.5f, -0.5f, -0.5f, -1.0f,  0.0f,  0.0f,
-0.5f, -0.5f, -0.5f, -1.0f,  0.0f,  0.0f,
-0.5f, -0.5f,  0.5f, -1.0f,  0.0f,  0.0f,
-0.5f,  0.5f,  0.5f, -1.0f,  0.0f,  0.0f,

0.5f,  0.5f,  0.5f,  1.0f,  0.0f,  0.0f,
0.5f,  0.5f, -0.5f,  1.0f,  0.0f,  0.0f,
0.5f, -0.5f, -0.5f,  1.0f,  0.0f,  0.0f,
0.5f, -0.5f, -0.5f,  1.0f,  0.0f,  0.0f,
0.5f, -0.5f,  0.5f,  1.0f,  0.0f,  0.0f,
0.5f,  0.5f,  0.5f,  1.0f,  0.0f,  0.0f,

-0.5f, -0.5f, -0.5f,  0.0f, -1.0f,  0.0f,
0.5f, -0.5f, -0.5f,  0.0f, -1.0f,  0.0f,
0.5f, -0.5f,  0.5f,  0.0f, -1.0f,  0.0f,
0.5f, -0.5f,  0.5f,  0.0f, -1.0f,  0.0f,
-0.5f, -0.5f,  0.5f,  0.0f, -1.0f,  0.0f,
-0.5f, -0.5f, -0.5f,  0.0f, -1.0f,  0.0f,

-0.5f,  0.5f, -0.5f,  0.0f,  1.0f,  0.0f,
0.5f,  0.5f, -0.5f,  0.0f,  1.0f,  0.0f,
0.5f,  0.5f,  0.5f,  0.0f,  1.0f,  0.0f,
0.5f,  0.5f,  0.5f,  0.0f,  1.0f,  0.0f,
-0.5f,  0.5f,  0.5f,  0.0f,  1.0f,  0.0f,
-0.5f,  0.5f, -0.5f,  0.0f,  1.0f,  0.0f
};

GLuint VBO, boxVAO;
glGenVertexArrays(1, &boxVAO);
glGenBuffers(1, &VBO);

glBindVertexArray(boxVAO);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);

glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 6 * sizeof(GLfloat), (GLvoid*)0);
glEnableVertexAttribArray(0);
glVertexAttribPointer(1, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 6 * sizeof(GLfloat), (GLvoid*)(3 * sizeof(GLfloat)));
glEnableVertexAttribArray(1);
glBindVertexArray(0);

顶点着色器：

#version 330 core
layout (location = 0) in vec3 position;
layout (location = 1) in vec3 normal;
out vec3 FragPos;
out vec3 outNormal;

uniform mat4 model;
uniform mat4 view;
uniform mat4 proj;

void main()
{
    gl_Position = proj * view * model * vec4(position, 1.0);
    FragPos = vec3(model * vec4(position, 1.0f));
    outNormal = vec3(normal);
}

片段着色器：

#version 330 core
in vec3 FragPos;
in vec3 outNormal;
out vec4 color;

uniform vec3 objectColor;
uniform vec3 lightColor;
uniform vec3 lightPos;

void main()
{
    float ambientIntensity = 0.5f;
    vec3 ambientColor = ambientIntensity * lightColor;

    vec3 norm = normalize(outNormal);
    vec3 lightDir = normalize(lightPos - FragPos);
    float diffuse = max(dot(norm, lightDir), 0.0);
    vec3 diffuseColor = diffuse * lightColor;

    vec3 resultColor = (ambientColor + diffuseColor) * objectColor;
    color = vec4(resultColor, 1.0f);
}

输出：（仅显示环境光，无漫反射）

另外，不确定这是否有帮助，但是做一些奇怪的事情，比如将法线设置为片段位置会产生以下结果：

所以看起来法线应该产生漫反射光，但不知何故没有正确加载到着色器中。有什么想法吗？

这是我用来调试着色器的代码：

// debug testing
vec3 test = vec3(outNormal.xyz);
bvec3 ln = lessThan(test, vec3(0,0,0));
if (ln[2]){
    color = vec4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);
}else{
    color = vec4(0.0, 1.0, 0.0, 1.0);
}

【问题讨论】：

这张图片中光的位置是什么？您的所有代码按原样看起来都是正确的，这让我相信您放置灯光或立方体的方式存在问题 - 这也解释了为什么将奇怪的值作为法线输入会导致奇怪的结果.
灯光在 (1.2, 1.0, 2.0)，主立方体在 (0,0,0)。所以在上图中，光线比立方体更靠近相机，所以屏幕截图中应该可以看到漫反射光。
澄清一下，较小的打火机立方体代表光，并使用与此问题无关的不同着色器。只是用来显示光源的位置。
"我调试了一个立方体的片段着色器，发现法线向量总是(0,0,0)，"你是怎么做出这个决定的？
我在片段着色器底部添加了代码以根据条件更改最终颜色。这很乏味，但我能看到调试 GLSL 的唯一方法。我编辑了原始帖子以显示我使用的代码。（将测试向量更改为您要测试的向量，并将另一个向量更改为与之相对的向量，并且 ln 包含条件结果的布尔值）。然后我输入各种值（通常是 0 和 0.1）来测试结果颜色）。我得出结论，法线始终是 (0,0,0) 基于此。

标签： c++ opengl opengl-3

【解决方案1】：

哎呀！结果是，当我创建灯光 VAO 时，我使用了相同的顶点，但只使用了每个顶点的前三个值作为位置（这对于灯光来说是正确的）。但我不小心使用了 VAO 来绘制立方体，而不是上面代码中显示的 VAO。不敢相信我没听懂。无论如何，这里的代码是正确的。

和平。

【讨论】：