我试图在片段着色器中使三角形与射线相交，如果碰撞，我将在纹理中绘制一个黑点；如果碰撞，则我将绘制纹理颜色。但是它没有效果，我不知道要解决它。
它是地面的着色器，具有来自顶点的几何图形的坐标，此几何图形将在地面着色器之后绘制。颜色也来自顶点着色器，并且光点是在空间中有一个点的vec3，我想创建一条从片段位置到光点的射线，看看它是否与我创建的几何体碰撞在代码中。在需要查看纹理中的交点是否为alpha之后，但这将是下一个问题，现在我需要查看地面中几何图形的阴影。
#version 330 core
#define INTERSECT_EPSILON 0.0001
out vec4 FragColor;
in vec2 TexCoord;
in vec3 geometryP;
in vec3 lampP;
in vec3 colorP;
in vec3 imagePos;
//texture samplers
uniform sampler2D groundTexture;
uniform sampler2D treeTexture;
struct Ray
{
vec3 Origin;
vec3 Direction;
};
float dot(vec3 firstPoint, vec3 secondPoint)
{
return (firstPoint.x * secondPoint.x + firstPoint.y * secondPoint.y + firstPoint.z * secondPoint.z);
}
vec3 cross(vec3 firstPoint, vec3 secondPoint)
{
vec3 crossResult;
crossResult.x = firstPoint.y*secondPoint.z - firstPoint.z*secondPoint.y;
crossResult.y = firstPoint.z*secondPoint.x - firstPoint.x*secondPoint.z;
crossResult.z = firstPoint.x*secondPoint.y - firstPoint.y*secondPoint.x;
return crossResult;
}
bool IntersectTriangle(Ray ray, vec3 p0, vec3 p1, vec3 p2)
{
float hit;
vec3 barycentricCoord;
vec3 triangleNormal;
vec3 e0 = p1 - p0;
vec3 e1 = p0 - p2;
triangleNormal = cross(e1 , e0);
float valueDot = 1.0 / dot( triangleNormal, ray.Direction );
vec3 e2 = ( valueDot ) * ( p0 - ray.Origin );
vec3 i = cross(ray.Direction , e2);
barycentricCoord.y = dot( i, e1 );
barycentricCoord.z = dot( i, e0 );
barycentricCoord.x = 1.0 - (barycentricCoord.z + barycentricCoord.y);
hit = dot( triangleNormal, e2 );
return (hit > INTERSECT_EPSILON) && (barycentricCoord.x > 0 && barycentricCoord.y >0 && barycentricCoord.z > 0);
}
void main()
{
vec3 firstPlane[3];
firstPlane[0] = geometryP + vec3(-0.2, -0.2, 0.0);
firstPlane[1] = geometryP + vec3(0.2, -0.2, 0.0);
firstPlane[2] = geometryP + vec3(0.2, 0.5, 0.0);
Ray ray1;
ray1.Origin = imagePos;
ray1.Direction = lampP;
bool intersect = IntersectTriangle(ray1, firstPlane[0], firstPlane[1], firstPlane[2]);
vec3 secondPlane[3];
secondPlane[0] = geometryP + vec3(0.2, -0.2, 0.0);
secondPlane[1] = geometryP + vec3(-0.2, 0.5, 0.0);
secondPlane[2] = geometryP + vec3(0.2, 0.5, 0.0);
if(!intersect)
{
intersect = IntersectTriangle(ray1, secondPlane[0], secondPlane[1], secondPlane[2]);
}
if(!intersect)
FragColor = mix(texture(groundTexture, TexCoord), texture(treeTexture, TexCoord), 0.2);
else
FragColor = vec4(colorP, 0.0);
}
有人可以帮我吗？
编辑:光线的结果，我尚未测试与树纹理alpha的相交，树是几何着色器，地面是两个三角形，并且阴影是通过相交计算在地面着色器中生成的:
最佳答案
首先请注意， dot 和 cross 是内置的glsl函数。
编写一个GLSL函数，该函数评估点是否在3维空间中的三角形内:
float PointInOrOn( vec3 P1, vec3 P2, vec3 A, vec3 B )
{
vec3 CP1 = cross(B - A, P1 - A)
vec3 CP2 = cross(B - A, P2 - A)
return step(0.0, dot(CP1, CP2));
}
bool PointInTriangle( vec3 px, vec3 p0, vec3 p1, vec3 p2 )
{
return
PointInOrOn(px, p0, p1, p2) *
PointInOrOn(px, p1, p2, p0) *
PointInOrOn(px, p2, p0, p1);
}
另一个与平面相交的函数(由3点定义，由射线定义:
struct Ray
{
vec3 Origin;
vec3 Direction;
};
vec3 IntersectPlane(Ray ray, vec3 p0, vec3 p1, vec3 p2)
{
vec3 D = ray.Direction;
vec3 N = cross(p1-p0, p2-p0);
vec3 X = ray.Origin + D * dot(p0 - ray.Origin, N) / dot(D, N);
return X;
}
找到相交点并评估它是否在三角形中:
bool IntersectTriangle(Ray ray, vec3 p0, vec3 p1, vec3 p2)
{
vec3 X = IntersectPlane(ray, p0, p1, p2);
return PointInTriangle(X, p0, p1, p2);
}
请参阅以下说明。
射线和三角形图元的交点
射线由点
R0和方向D定义。该平面由具有三个点
PA，PB和PC的三角形定义。平面的法线 vector 可以通过三角形的两条边的叉积来计算:
N = cross(PC-PA, PB-PA)
点
n到平面的正常距离R0为:n = | R0 - PA | * cos(alpha) = dot(PA - R0, N)
因此，相交点
d到射线R0的原点的距离X为:d = n / cos(beta) = n / dot(D, N)
交点
X是:X = R0 + D * d = R0 + D * dot(PA - R0, N) / dot(D, N)
注意，由于
N等于D，因此不必标准化D * dot(PA - R0, N) / dot(D, N)和normalze(D) * dot(PA - R0, normalze(N)) / dot(normalze(D), normalze(N))。要找出一个点是否在三角形内，必须测试从角点到相交点的线是否在连接到角点的腿之间。三角形由点
A，B，C定义，要测试的点是P:bool PointInOrOn( P1, P2, A, B )
{
CP1 = cross( B - A, P1 - A )
CP2 = cross( B - A, P2 - A )
return dot( CP1, CP2 ) >= 0
}
bool PointInOrOnTriangle( P, A, B, C )
{
return PointInOrOn( P, A, B, C ) &&
PointInOrOn( P, B, C, A ) &&
PointInOrOn( P, C, A, B );
}
关于c++ - 在GLSL C++中将光线与三角形相交，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题：https://stackoverflow.com/questions/59257678/