three.js - Mapeo interior shader auto sombreado

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Question

Estoy jugando con el sombreador de mapas de interiores de Joost van Dongen y estoy tratando de implementar el auto-sombreado. Todavía no pude descifrar en qué coordenadas deben estar los vectores de luz de proyección de sombras. Puedes ver una demostración de trabajo aquí . He adjuntado la posición de luz con un desplazamiento a la posición de la cámara solo para ver qué está sucediendo, pero obviamente no. No mires bien tampoco. El código de sombreado está debajo. Busque SHADOWS DEV en fragmento shader. Los vectores en cuestión son: shad_E y shad_I .

sombreador de vértice:

varying vec3 oP; // surface position in object space
varying vec3 oE; // position of the eye in object space
varying vec3 oI; // incident ray direction in object space

varying vec3 shad_E; // shadow light position
varying vec3 shad_I; // shadow direction

uniform vec3 lightPosition;

void main() {

    // inverse veiw matrix
    mat4 modelViewMatrixInverse = InverseMatrix( modelViewMatrix );

    // surface position in object space
    oP = position;

    // position of the eye in object space
    oE = modelViewMatrixInverse[3].xyz;

    // incident ray direction in object space
    oI = oP - oE; 

     // link the light position to camera for testing
     // need to find a way for world space directional light to work
    shad_E = oE - lightPosition;

     // light vector
    shad_I = oP - shad_E;

    gl_Position = projectionMatrix * modelViewMatrix * vec4( position, 1.0 );
}

sombreador de fragmentos:

varying vec3 oP; // surface position in object space
varying vec3 oE; // position of the eye in object space
varying vec3 oI; // incident ray direction in object space

varying vec3 shad_E; // shadow light position
varying vec3 shad_I; // shadow direction

uniform vec3 wallFreq;

uniform float wallsBias;

uniform vec3 wallCeilingColor;
uniform vec3 wallFloorColor;
uniform vec3 wallXYColor;
uniform vec3 wallZYColor;

float checker(vec2 uv, float checkSize) {
  float fmodResult = mod( floor(checkSize * uv.x) + floor(checkSize * uv.y), 2.0);

  if (fmodResult < 1.0) {
    return 1.0;
  } else {
    return 0.85;
  }
}

void main() {

    // INTERIOR MAPPING by Joost van Dongen
    // http://interiormapping.oogst3d.net/
    // email: [email protected]
    // Twitter: @JoostDevBlog

    vec3 wallFrequencies = wallFreq / 2.0 - wallsBias;

    //calculate wall locations
    vec3 walls = ( floor( oP * wallFrequencies) + step( vec3( 0.0 ), oI )) / wallFrequencies;

    //how much of the ray is needed to get from the oE to each of the walls
    vec3 rayFractions = ( walls - oE) / oI;

    //texture-coordinates of intersections
    vec2 intersectionXY = (oE + rayFractions.z * oI).xy;
    vec2 intersectionXZ = (oE + rayFractions.y * oI).xz;
    vec2 intersectionZY = (oE + rayFractions.x * oI).zy;

    //use the intersection as the texture coordinates for the ceiling
    vec3 ceilingColour = wallCeilingColor * checker( intersectionXZ, 2.0 );
    vec3 floorColour = wallFloorColor * checker( intersectionXZ, 2.0 );
    vec3 verticalColour = mix(floorColour, ceilingColour, step(0.0, oI.y));
    vec3 wallXYColour = wallXYColor * checker( intersectionXY, 2.0 );
    vec3 wallZYColour = wallZYColor * checker( intersectionZY, 2.0 );

    // SHADOWS DEV // SHADOWS DEV // SHADOWS DEV // SHADOWS DEV //

    vec3 shad_P = oP;  // just surface position in object space
    vec3 shad_walls = ( floor( shad_P * wallFrequencies) + step( vec3( 0.0 ), shad_I )) / wallFrequencies;
    vec3 shad_rayFr = ( shad_walls - shad_E ) / shad_I;

    // Cast shadow from ceiling planes (intersectionXZ)

    wallZYColour *= mix( 0.3, 1.0, step( shad_rayFr.x, shad_rayFr.y ));
    verticalColour *= mix( 0.3, 1.0, step( rayFractions.y, shad_rayFr.y ));
    wallXYColour *= mix( 0.3, 1.0, step( shad_rayFr.z, shad_rayFr.y ));

    // SHADOWS DEV // SHADOWS DEV // SHADOWS DEV // SHADOWS DEV //

    // intersect walls
    float xVSz = step(rayFractions.x, rayFractions.z);
    vec3 interiorColour = mix(wallXYColour, wallZYColour, xVSz);
    float rayFraction_xVSz = mix(rayFractions.z, rayFractions.x, xVSz);
    float xzVSy = step(rayFraction_xVSz, rayFractions.y);

    interiorColour = mix(verticalColour, interiorColour, xzVSy);

    gl_FragColor.xyz = interiorColour;  

}

Answer 1

Según mi conocimiento muy limitado de lo que estás intentando implementar, parece que deberías tomar la ubicación de la intersección entre el vector del ojo y el plano interior que golpea, y luego volver a la luz.

Para rastrear de nuevo a la luz, primero tendría que comprobar si el plano interior intersectado por el vector del ojo está orientado hacia atrás desde la perspectiva de la luz, lo que lo haría en sombra. Si está orientado hacia el frente, entonces hay que proyectar rayos desde la habitación hacia la luz y verificar si hay una intersección con cualquiera de los otros planos interiores.