Как часть попытки создать очень простое небо, я создал скайбокс (в основном куб, идущий от (-1, -1, -1) к (1, 1, 1), который рисуется после всей моей геометрии и вынужден вернуться с помощью следующего простого вершинного шейдера:
#version 330
layout(location = 0) in vec4 position;
layout(location = 1) in vec4 normal;
out Data
{
vec4 eyespace_position;
vec4 eyespace_normal;
vec4 worldspace_position;
vec4 raw_position;
} vtx_data;
uniform mat4 model;
uniform mat4 view;
uniform mat4 projection;
void main()
{
mat4 view_without_translation = view;
view_without_translation[3][0] = 0.0f;
view_without_translation[3][1] = 0.0f;
view_without_translation[3][2] = 0.0f;
vtx_data.raw_position = position;
vtx_data.worldspace_position = model * position;
vtx_data.eyespace_position = view_without_translation * vtx_data.worldspace_position;
gl_Position = (projection * vtx_data.eyespace_position).xyww;
}
Исходя из этого, я пытаюсь, чтобы мое небо отображалось в виде очень простого градиента от темно-синего в верхней части до светло-синего на горизонте.
Очевидно, что простое смешивание двух моих цветов на основе координаты Y каждого фрагмента будет выглядеть очень плохо: тот факт, что вы смотрите на коробку, а не на купол, сразу становится ясным, как показано здесь:
Обратите внимание на хорошо видимые «углы» в верхнем левом и правом верхнем углу окна.
Инстинктивно я думал, что очевидным решением было бы нормализовать положение каждого фрагмента, чтобы получить положение на единичной сфере, а затем взять координату Y этого. Я думал, что это приведет к значению, которое будет постоянным для данной «высоты», если это имеет смысл. Как это:
#version 330
in Data
{
vec4 eyespace_position;
vec4 eyespace_normal;
vec4 worldspace_position;
vec4 raw_position;
} vtx_data;
out vec4 outputColor;
const vec4 skytop = vec4(0.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f);
const vec4 skyhorizon = vec4(0.3294f, 0.92157f, 1.0f, 1.0f);
void main()
{
vec4 pointOnSphere = normalize(vtx_data.worldspace_position);
float a = pointOnSphere.y;
outputColor = mix(skyhorizon, skytop, a);
}
Результат, однако, очень похож на первый скриншот (я могу опубликовать его при необходимости, но поскольку он визуально похож на первый, я пропускаю его, чтобы сократить этот вопрос прямо сейчас).
После некоторой случайной игры (программирование культа грузов, я знаю: /) я понял, что это работает:
void main()
{
vec3 pointOnSphere = normalize(vtx_data.worldspace_position.xyz);
float a = pointOnSphere.y;
outputColor = mix(skyhorizon, skytop, a);
}
Разница лишь в том, что я нормализую положение без его W-компонента.
И вот рабочий результат: (на скриншотах разница невелика, но в движении довольно заметна)
Итак, наконец, мой вопрос: почему это работает, когда предыдущая версия дает сбой? Должно быть, я неправильно понимаю что-то чрезвычайно важное в однородных координатах, но мой мозг просто не щелкает прямо сейчас!