片元着色器线性插值探究

原创 已于 2023-04-18 07:41:33 修改 · 534 阅读 · 1 ·
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于 2023-04-16 18:43:33 首次发布
文章讨论了在图形渲染过程中，片元着色器如何处理通过顶点着色器得到的线性插值数据，如世界空间位置、法线和深度。尽管投影变换是非线性的，但位置和方向的线性插值在一定程度上是准确的，法线则需要在片元着色器中重新归一化。深度值由于投影变换的非线性，需要特殊处理。法线贴图可以补偿线性插值的误差。

        在片元着色器中，我们会使用大量通过顶点着色器线性插值得到的变量，比如世界空间位置，世界空间法线方向，世界空间切线方向。我们知道线性插值是在屏幕空间进行的，但是变换到屏幕的投影变换并非线性变换，不禁要问，这样插值的结果是准确的吗？

空间位置

        不妨假设一个三角面一条边AB，在世界空间坐标系下，AB上的一点C可以表示为：

\vec{OC}= (1-t)\vec{OA}+t\vec{OB},t\in{(0,1)}

        我们假设M矩阵是世界空间到裁剪空间的变换矩阵VP，那么变换后有：

\newline \vec{​{OA}'} =M* \vec{OA} \newline \vec{​{OB}'} =M* \vec{OB}

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Matlab实现分段线性插值的高效算法
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