OpenGL学习笔记（法线贴图、视差贴图）
目录
- 法线贴图
- 切线空间
- 视差贴图
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OpenGL学习仓库:https://github.com/sdpyy1/CppLearn/tree/main/OpenGLtree/main/OpenGL):https://github.com/sdpyy1/CppLearn/tree/main/OpenGL
法线贴图
用普通的纹理看起来是平的，通过修改每个像素的法线，得到更好的效果。这种每个fragment使用各自的法线，替代一个面上所有fragment使用同一个法线的技术叫做法线贴图（normal mapping）或凹凸贴图（bump mapping）。应用到砖墙上，效果像这样：
这张法线贴图颜色偏蓝，是因为砖头表面的法线是（0，0，1），缝隙偏绿是因为缝隙的法线为(0,1,0)
uniform sampler2D normalMap; void main()
{ // 从法线贴图范围[0,1]获取法线normal = texture(normalMap, fs_in.TexCoords).rgb;// 将法线向量转换为范围[-1,1]normal = normalize(normal * 2.0 - 1.0); [...]// 像往常那样处理光照
}
但是这样就有问题了，如果你修改了物体的朝向，那法线贴图的数据将无法再起作用，因为它记录的是绝对值，然而物体的移动也会伴随着法线的移动
切线空间
切线空间是位于三角形表面之上的空间：法线就是正z方向，切线是x，副切线为y。切线空间是相对于单个三角形的局部坐标系，所以三角形无论如何旋转，正z方向都是法线方向。但X轴（切线）和Y轴（副切线）的方向可能因纹理坐标或模型定义而变化
通过左乘一个TBN矩阵，让法线从切线空间转到全局空间中
N是法线方向，T是切线方向，B是副切线方向。
切线和副切线与UV方向对齐
我们可以用一个三角形的顶点和纹理坐标（因为纹理坐标和切线向量在同一空间中）计算出切线和副切线你就已经部分地达到目的了，用切线空间的切线左乘这个TBN矩阵，就得到了可以直接使用的切线。
视差贴图
它对根据储存在纹理中的几何信息对顶点进行位移或偏移。一种实现的方式是比如有1000个顶点，根据纹理中的数据对平面特定区域的顶点的高度进行位移。这样的每个纹理像素包含了高度值纹理叫做高度贴图。一张简单的砖块表面的高度贴图如下所示：
高度贴图中存储的是每个点的高度值，每个顶点取高度贴图的一个位置值来进行偏移，从而实现凹凸不平的效果，但是显著增加了计算量（每个顶点都得实实在在进行位移）
涉茶贴图不需要额外的顶点数据来表达深度，它像法线贴图一样采用一种聪明的手段欺骗用户的眼睛。视差贴图背后的思想是修改UV坐标使一个fragment的表面看起来比实际的更高或者更低。为了理解它如何工作，看看下面砖块表面的图片：
红线代表高度贴图代表的高度，当视线在看A点时，实际上B点的高度会把A点挡住，所以使用点B的纹理而不是点A。
计算方法是：取A点的高度旋转到观察方向，再投影到平面上，就取投影终点位置的UV坐标B当作A点的UV坐标
这个技巧在大多数时候都没问题，但点B是粗略估算得到的。当表面的高度变化很快的时候，看起来就不会真实，因为向量P¯最终不会和B接近，就像下图这样
视差贴图的另一个问题是，当表面被任意旋转以后很难指出从P¯获取哪一个坐标，在切线空间中完成更好