顶点着色器输出变量如何插值?不同MVP变换的输出插值重心坐标是否一致?
所有顶点着色器输出的out变量插值时,用的是同一组重心坐标,这组坐标完全基于gl_Position变换后得到的屏幕空间三角形计算,和其他顶点输出变量的计算逻辑无关,以下是具体解释:
- 光栅化阶段的第一步,就是先把顶点着色器输出的
gl_Position经过透视除法、视口变换,得到三个屏幕空间的2D顶点,构成要光栅化的目标三角形。对这个三角形覆盖的每一个像素,都会先计算该像素在这个屏幕三角形内的重心坐标(α, β, γ),满足α + β + γ = 1,这组坐标是当前像素的固有属性,所有的属性插值都会复用这组值。 - 你可以把顶点输出的属性理解成绑定在每个顶点上的自定义数值:三个顶点分别对应三个
vPositionFromLight值、三个vTextureCoord值、三个vNormal值,插值本质就是用同一个重心权重,对三个顶点的同一种属性做加权和。不管这个属性是纹理坐标、法线、还是你用光照MVP算出来的光照空间位置,插值逻辑都是完全一致的,不需要关心属性本身是怎么计算得到的。 - 你担心的“
vPositionFromLight和gl_Position属于不同裁剪空间所以不能用同一组重心坐标”其实是误解:重心坐标对应的是3D空间中原始三角形的表面点权重,屏幕空间计算的重心坐标只是我们找到这个权重的手段(默认的smooth插值还会做透视校正,保证权重对应3D空间的真实位置,而不是屏幕空间的线性占比),和你其他属性的所属空间没有任何关联。
你可以做个简单测试验证:直接把三个顶点的vPositionFromLight手动赋值为vec4(1,0,0,1)、vec4(0,1,0,1)、vec4(0,0,1,1),最终片段着色器拿到的插值结果,和其他属性的插值权重分布完全一致,不会有任何特殊处理。
内容的提问来源于stack exchange,提问作者wangsy
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