SSAO着色器切线计算的坐标系统与零向量问题咨询

疑问一：不同坐标系下的投影是否无意义？ #

你搞错了随机向量的坐标系——教程里生成的z=0随机向量不是切线空间的向量，而是视图空间xy平面内的向量。

我们要构建的切线空间，是以当前片段的视图空间法线为z轴的局部坐标系。为了得到这个空间的切线基向量，需要一个和法线垂直的初始方向。把随机向量的z设为0，就是让它落在视图空间的xy平面，这样整个Gram-Schmidt过程都在视图空间内完成：用法线投影随机向量，得到法线方向的分量，再从原向量中减去这个分量，就能得到和法线垂直的切线向量。坐标系是统一的，所以投影操作完全有效。

教程里说“采样核在切线空间沿z轴正方向”，指的是最终采样核会被变换到我们刚构建的切线空间（以法线为z轴），而z=0的随机向量是用来提供随机切线方向，避免SSAO出现规律条纹。

疑问二：randomVec会不会和normal完全相同导致零向量？ #

绝对不会，理由如下：

• 生成的randomVec是z分量固定为0的单位向量，而视图空间的法线normal必然有非零z分量（视图空间中，法线指向相机，z轴对应深度方向）。两者方向不可能重合，一个在xy平面，一个有z轴分量。
• 就算是极端情况：比如normal是(0,0,1)（完全垂直于相机的平面），此时randomVec是xy平面的单位向量，dot(randomVec, normal)结果为0，计算出的切线就是normalize(randomVec)，完全有效。

所以randomVec - normal * dot(randomVec, normal)永远不会是零向量，归一化操作是安全的。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者TwoheadedFetus