在片段着色器中绘制球体法线贴图

Question

我正在尝试使用 GL_POINTS 在片段着色器中使用法线贴图绘制一个简单的球体。目前，我只是在屏幕上绘制一个点并应用片段着色器将其“球化”。

但是，我在正确为球体着色时遇到了麻烦（或者至少我认为是）。看来我正确地计算了 z，但是当我将“正常”颜色应用于gl_FragColor它时，它看起来不太正确（或者这是人们对法线贴图的期望？）。我假设 gl_PointCoord 和片段坐标之间存在一些不一致，但我不太明白。

顶点着色器

precision mediump float;

attribute vec3 position;

void main() {
  gl_PointSize = 500.0;
  gl_Position = vec4(position.xyz, 1.0);
}

片段着色器

precision mediump float;

void main() {

  float x = gl_PointCoord.x * 2.0 - 1.0;
  float y = gl_PointCoord.y * 2.0 - 1.0;

  float z = sqrt(1.0 - (pow(x, 2.0) + pow(y, 2.0)));

  vec3 position = vec3(x, y, z);

  float mag = dot(position.xy, position.xy);
  if(mag > 1.0) discard;

  vec3 normal = normalize(position);

  gl_FragColor = vec4(normal, 1.0);
}

实际输出：

预期输出：

Answer 1

颜色通道被限制在 [0, 1] 范围内。(0, 0, 0) 为黑色，(1, 1, 1) 为全白。

由于法线向量已归一化，因此其分量在 [-1, 1] 范围内。要获得预期结果，您必须将法线向量从 [-1, 1] 范围映射到 [0, 1]：

vec3 normal_col = normalize(position) * 0.5 + 0.5;
gl_FragColor    = vec4(normal_col, 1.0);

如果使用该abs值，则具有相同大小的正值和负值具有相同的颜色表示。颜色的强度随着值的梯度而增加：

vec3 normal_col = abs(normalize(position));
gl_FragColor    = vec4(normal_col, 1.0);