quake 2 md2文件格式(理论)

Question

我试图在opengl中加载md2文件，但我注意到大多数示例程序只使用

预编译的法线列表。像这样的东西……

//table of precalculated normals  
{ -0.525731f,  0.000000f,  0.850651f },   
{ -0.442863f,  0.238856f,  0.864188f },   
{ -0.295242f,  0.000000f,  0.955423f },   
{ -0.309017f,  0.500000f,  0.809017f },   
...  
... 

好吧，这听起来可能有点傻，但是我认为每个模型都是由不同的三角形组成的，那么你怎么可能使用一组预编译的法线来渲染所有的模型呢？这看起来有点奇怪，任何想法都会受到欢迎。

Answer 1

您可以使用预编译法线表，并使用查找表为特定情况选择一个“足够好”的表。每个三角形都在一个不同的平面上，它是有法线的平面，而不是三角形本身。

例如，让我们假设我们有一个点。为了讨论的目的，将这一点扩展到一个范围内，使其在概念上更容易掌握。如果在y轴上围绕球体绘制一个完美的圆，然后每次将该圆在x轴上旋转1度，则最终将得到360个圆。如果你沿着每个圆以1度的间隔取法线，你最终会得到360 ** 2点。从那里开始，您的法线是从球体中心到球体上该点的向量，并且它是与球体上的点相切的平面的法线。如果你为球面上的每个点计算这两个点，你最终得到的是一个预先计算的法线表，对于大多数情况来说，这几乎肯定是足够好的。现在您只需要为该数据设计一个查找方案(plane -> normal)。

Answer 2

这个问题已经得到了回答，但我想更多地说明一下。

该表包含相当均匀地覆盖单位球体表面的向量。这组162个向量似乎是subdivided icosahedron的边角。这样做是为了将单位长度的3D矢量有损压缩为索引(8位)，请参阅vector quantization。为了存储任意的法向量，您可以在表中搜索最接近的匹配项，并存储此匹配项的索引。有了这个包含162个均匀分布的向量的表，原始向量和近似向量之间的角度预计将低于11°，这对于Quake2引擎来说似乎足够好了。

Answer 3

MD2 file format指定每个顶点都有一个“正常索引”，这是对well-known table of normals的查找。我假设这些法线分布在一个球体周围。大概，构建模型的工具为每个顶点选择了这些法线中最合适的。

关于第一个答案:如果您想要一个非常多面的模型(如立方体)，那么每个多边形确实有其自己的法线，并且组成该多边形的每个顶点都应该使用相同的法线向量。但是，如果需要平滑着色(如躯干)，多边形中的每个顶点通常具有不同的法线向量。这允许照明在多边形中变化，这在逐顶点和逐像素照明方案中都很有用。