normalMap的七七八八

关于normalMap，主要是要谈谈tangent space，可以自行生成，或者从3dmax里取。

我是这样想的，当检查到mesh的material使用了normalMap，那么mesh就会导出tangent和binormal。

通过2天不停得试验和翻阅文档，有几点认知是需要明确指出：

1.  tangent变换并不是正交变换，大部分情况下顶点normal和三角形表面是不垂直的，tangent和binormal也未互相必垂直。不考虑镜像映射的话还只是误差，镜像映射之后干脆连方向都反了。

2.  如上述，一般的说法，在vertex buffer中只存tangent，而在vertex shader中使用cross(tangent, normal)计算出binormal是不正确的。

3.  美术可能只画半张脸的normalMap，而另一半使用mirror出来。这种情况，使用cross出binormal的效果，就会原本凹的凸，凸的变凹。

 

4.  还有一种说法，是重新计算比如tangent在平面上的投影，也就是Gram-Schmidt orthogonalize，但我的结论是在max中不需要这么做。

5.  直接取max给的tangent和binormal是绝对不行的，那会变成这样，见下图： 

 

左边是ogre自动生成的tangent，右边是直接取max的tangent不作处理，两者的binormal都是cross出来的，两者中间的镜像都是不正确的。

 

 

结论是：

1.  必须是源生tangent, binormal，指望只存1个，用cross出来另一个是想法是错误的。

2.  要处理镜像，不单是tangent，连binormal都可能反向。

 

关键代码如下：

if (hasTangent)
{
    int tangentIndex = mesh->GetFaceVertexTangentBinormal(face->meshFaceIndex, vertexIdx, tangentChannel);
    vertex.tangent = mesh->GetTangent(tangentIndex, tangentChannel);
    vertex.binormal = mesh->GetBinormal(tangentIndex, tangentChannel);

    if (vertex.binormal % CrossProd(vertex.normal, vertex.tangent) < 0)
        vertex.tangent *= -1.0f;

    if (vertex.tangent % CrossProd(vertex.normal, vertex.binormal) < 0)
        vertex.binormal *= -1.0f;

} 

这是处理后的NdotL图：

 

注意这个地方：

 

如果不处理则会凹凸相反。

最终的渲染效果：