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Notes

1. 关于GLSL140升级到GLSL450

• 版本混乱是GLSL的一大特点，由于szszss的教程是以GLSL140版本为主，而现在的Optifine已经支持更新版本的GLSL；同时为了更好地掌握GLSL，所以我对代码的所有旧接口进行替换
• 而国内这方便的资源教程远远不足，所以只能自己查GLSL的文档了
  • The OpenGL Shading Language 4.5 Document
• 接下来是接口替换的记录

1.1 纹理采样接口

• texture2D, shadow2D 替换为 texture
  • 新版的glsl支持函数重载了
  • 直接用vscode的文本替换就行了，这里无脑替换即可
  • Optifine内置的uniform变量和新版接口重名了···所以没法替换，这里只替换一部分
• attribute, varying 替换为 in/out
• built-in variables不替换了，因为看起来要改好多东西
  • 保留gl_Vertex, gl_Normal等内置变量

2. 关于视角朝正下水面变黑问题的总结

• 问题描述

  • 当玩家视角朝向正下方时，水面会变成全黑，并且任何阴影都会消失

• 版本

  • v0.2.2及之前

• 原因

  • 法线没有归一化

• 详细原因

  • 法线和顶点一样，从world坐标系转换到viewing坐标系中，都需要进行变换。但因为缩放矩阵的原因，所以法线不能直接使用顶点变换的MV矩阵，需要使用法线矩阵或者其他方法。

  • 前提：正交矩阵乘以一个单位向量，结果也一定是单位向量（感谢Su_Zipei同学）。

  • 法线矩阵不一定是正交矩阵，如果不归一化，那么法线经过压缩和解压，再传入着色器中。在水面反射时，未归一化的法线，和反射光方向做点积，结果炸成了负数，导致fresnel项变成大正数，最终使得水面变黑。

    • 这里，有意思的是，为什么只有在视角朝向正下方，y值等于-90°时，出现问题？目前我还没弄清楚。

  • （错误思考）法线矩阵是一个正交矩阵。法线经过法线矩阵变换后，并没有归一化的性质，而法线只表示方向，所以需要归一化。这里，我参考的教程和我的代码都没有对变换后的法线进行归一化。

  • （错误思考）我使用GLSL提供的gl_NormalMatrix，乘以gl_Normal，这里是一个正交矩阵乘以一个单位向量，那么结果竟然不是单位向量。

• 核心结论

  • 法线矩阵不是正交矩阵，在法线变换后，需要对向量做归一化。