Я працюю з api обличчям Kinect, він надає масив вершин і індексів для трикутників, який повинен бути наданий для створення зображення обличчя.

Ні вершин, а їх порядок у масиві, а також індекси, задані kinect, завжди постійні.

Однак api не дає інформації про УФ-дані та вершинні норми.

Додаток вимагає від мене дотримуватися вершинного порядку, який видає kinect, оскільки їх положення в 3d-просторі змінюються відповідно до руху обличчя, тому генеруючи uv і нормали в програмному забезпеченні для редагування 3d не виникає сумніву.

Мені вдалося генерувати УФ, проектуючи положення вершин на 2D площину, оскільки на одній площині було дуже мало вершин.

Однак я не знаю, як генерувати вершинні норми для сітки, без нормальної вершини сітка обличчя малює без глибини її особливостей з перспективної, хоча силует видно як вершинні положення вершин.

Я розумію, що через відсутність вершинних норм освітлення на ньому не працює правильно, а отже, бліда безхарактерна сітка зараз виглядає.

тож як я генерую нормальні вершини, коли все, що я маю, - це лише положення вершин і індекс вершин, щоб зробити з нього трикутники?

Обчислити норму з вершинних позицій досить просто, використовуючи векторний поперечний добуток.

Векторний добуток двох векторів$u$ і $v$ (відмічено $u \times v$або іноді $u \wedge v$) - вектор, перпендикулярний до $u$ і $v$, довжини $||u \times v|| = ||u|| \cdot ||v|| sin(\theta)$, с $\theta$ кут між $u$ і $v$. Напрямок вектора буде залежати від порядку множення:$u \times v$ є протилежністю $v \times u$ (два напрямки, перпендикулярні площині).

Якщо ви не знайомі з крос-продуктом, я пропоную вам ознайомитись з ним та отримати задоволення від нього. Звичайні норми будуть здаватися простими.

Норма плоских відтінків

Якщо у вас є трикутник $ABC$, $AB \times AC$- вектор, перпендикулярний трикутнику і довжиною, пропорційною його площі. Оскільки нормальним є одиничний вектор, перпендикулярний площині трикутника, норма можна отримати за допомогою:

$N = \dfrac{AB \times AC}{||AB \times AC||}$

У коді це виглядатиме, n = normalize(cross(b-a, c-a))наприклад. Просто нанесіть це на всі обличчя, і ви матимете свої норми на обличчя.

For each triangle ABC
    n := normalize(cross(B-A, C-A))
    A.n := n
    B.n := n
    C.n := n

Зауважте, що це передбачає, що вершини не поділяються між трикутниками. Я не знайомий з API Kinect; цілком можливо, що вони є спільними, і в цьому випадку вам доведеться їх дублювати або перейти до наступного рішення:

Норма гладкого затінення

Після освітлення нормалями, обчисленими вище, ви помітите, що краї трикутника є видимими. Якщо це не бажано, ви можете замість цього обчислити гладкі норми, враховуючи всі грані, які мають однакову вершину.

Ідея полягає в тому, що якщо однакова вершина ділиться на три трикутники $T1$, $T2$ і $T3$ наприклад, нормальний $N$ буде середнім $N1$, $N2$ і $N3$. Причому, якщо$T1$ - великий трикутник і $T2$ це крихітний, напевно, ви хочете $N$ піддаватися більше впливу $N1$ ніж мимо $N2$.

Пам’ятайте, наскільки поперечний продукт пропорційний площі? Якщо скласти перехресні продукти, то нормалізувати суму, це зробить саме зважену суму, яку ми хочемо. Тож алгоритм стає:

For each vertex
    vertex.n := (0, 0, 0)

For each triangle ABC
    // compute the cross product and add it to each vertex
    p := cross(B-A, C-A)
    A.n += p
    B.n += p
    C.n += p

For each vertex
    vertex.n := normalize(vertex.n)

Ця методика більш докладно пояснюється в цій статті Іньїго Кілеса: розумна нормалізація сітки .

Детальніше про норми див. Також:

• Як розрахувати поверхневі норми для генерованої геометрії