OpenGL深入探索——法向量的坐标系转换(逆转置矩阵还是 TBN 矩阵)【文末有福利 】

本文深入探讨OpenGL中法向量的坐标系转换,包括仅平移、旋转和均匀缩放的情况,以及处理非均匀缩放的逆转置矩阵方法。此外,还介绍了法线贴图中的切线空间转换,通过TBN矩阵实现法线从切线空间到世界坐标系的转换,并提供UVN矩阵用于相机坐标系到世界坐标系的转换。

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顶点的坐标系转换:

法向量的坐标系转换:

1.只有平移和旋转、均匀缩放

2.有非均匀缩放模型

补充:法线贴图中的法向量转换

什么是切线空间

切线坐标系->世界坐标系的转换

与平行光的计算(Lambertian reflectance)不同,点光源的计算除了需要知道光源的位置,还需要考虑相机的位置相机与光源的距离,所以需要将模型的顶点坐标和法向量从模型坐标系转换到相机坐标系。

顶点的坐标系转换:

  • 第一步,乘上 Model Matrix 转换到世界坐标系;
  • 第二步,乘上 View Matrix 转换到相机坐标系(为了提升计算效率,通常提前将 Model Matrix 乘上 View Matrix )。

法向量的坐标系转

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