Друзья, есть вопрос. 

Есть библиотека 3d, простенькая. В ней есть функция - грузишь модель, представлющую собой массив, состоящий из вершин, индексов граней, нормалей и цвета, она эту модель отрисовывает.

Массив я создал - забил в него вертексы, назначил их граням, в режиме Wireframe рисует отлично. Хочу теперь запустить имеющуюся функцию отрисовки в режиме Flat и Gouraud.

Для этого в массив к каждому вертексу нужно добавить нормали. Именно к вертексу, а не к грани. ДЛя вычисления нормали к грани там есть своя функция, но для этого в нее нужно ввести нормали вертексов.




А как вычислить нормали к вертексам? 

Подвопрос: задает ли вершина нормаль? Или для ее расчета необходимы данные о всех трех ребрах, образующих грань?

P.S. Попытался в Blender создать куб, сохранить и посмотреть в сохраненный файл, но в него записались уже вычисленные нормали граней, а по вертексам данных нет.

[size="1"][color="grey"]Добавлено через 58 секунд[/color][/size]
Вот эта библиотека, если что   https://github.com/FabioRM/dsp3D/blob/master/src/dsp3D.c

Это сообщение отредактировал(а) =Женек= - 15.12.2020, 17:20

=Женек=, в простейшем случае нормаль к вершине, это среднее арифметическое нормалей ко всем полигонам, которые содержат эту вершину. Такие нормали используют для сглаживания при расчете освещения. Но если нужно нарисовать резкую границу, то обычно вершину добавляют в 2 разных набора полигонов и соответственно в каждом из них она будет иметь свое значение нормали. Т.е. она дважды попадет в список вершин.

А откуда ж я возьму нормаль к полигонам, если нормаль к вертексу мне как раз для того и нужна, чтобы эту нормаль к полигону расчитать?

Смотрите.
Есть функция dsp3D_renderFlat(float32_t * dsp3dModel)     -   вот тут https://github.com/FabioRM/dsp3D/blob/master/src/dsp3D.c

Она в процессе работы читает из dsp3dModel вертексы, индексы граней и нормали ВЕРТЕКСОВ. После чего на основании нормалей ВЕРТЕКСОВ рассчитывает нормали ГРАНЕЙ:



A массив vertex_norm_a она заполняет из dsp3dModel.

Вертексы в dsp3dModel я забил руками.
Грани из вертексов я тоже слепил руками.
Но этого хватает только для режима WireFrame. Для того чтобы идти дальше, мне необходимы нормали ВЕРТЕКСОВ.
Как их посчитать, если даны координаты вертексов (ну и архитектура граней тоже).

Это сообщение отредактировал(а) =Женек= - 15.12.2020, 18:58

=Женек=, ну блин, нормаль к полигону это школьная программа. Векторное произведение 2х векторов дает вектор перпендикулярный плоскости этих 2х векторов. Берем любые 3 точки полигона, вычисляем вектора, вычитая из конца начало, перемножаем вектора, получаем вектор нормали, нормализуем его разделив координаты на длину вектора, которая вычисляется по теореме Пифагора.

Я может что-то не так делаю
Вот координаты 8 вершин куба и его нормали


Черный экран.
Скажите, если нормаль неверна, то будет неправильное освещение? Или вообще не будет визуализации? Неужели я во всех 8 нормалях ошибся?

=Женек=, причин может быть много черноты. Лучше начать с рабочего примера, чтобы было с чем сравнить. 
Для куба я повторял вершины (вместо того чтобы задавать их индексами), потому как его грани перпендикулярны, вряд ли следует назначать одинаковые нормали для двух взаимно перпендикулярных граней. Т.е. получается что грани взаимно перпендикулярны, а освещаться должны одинаково. 

Нету его! И до автора библиотеки не достучаться

Вы были правы - причина черноты в другом.
Я поковырялся в коде и нашел вот что



Я в комментариях в коде написал что к чему.
Так вот, если я убираю эту проверку, то получаю вот такое видео  https://cloud.mail.ru/public/DGUX/TZoRw7stw 
Не обращайте внимание на тормоза, это поправимо.

Геометрия правильная, видно, что освещение не такое, и некоторые грани не освещены, потому что я нормали расставил наугад.
Но объясните мне, для чего нужна функция  dsp3D_LL_writeToDepthBuffer ?
Она пуста, потому что я должен сам туда ввести низкоуровневый код. К примеру функция dsp3D_LL_drawPoint тоже пуста, в нее я ввел свою функцию SetPixel(x,y,color)
А что нужно писать в dsp3D_LL_writeToDepthBuffer?

Если надо нормаль к вертексу могу дать псевдокод где три вершины треугольника v1, v2, v3.



А потом как писалось в ответе усреднить три нормали.

Это сообщение отредактировал(а) kurlyak - 25.2.2021, 16:36