計算曲面和頂點法線的C＃代碼片段

Question

我需要一個計算曲面和頂點法線的C＃代碼片段。表面類型是三角形3D封閉網格。所需的代碼片段必須能夠使用頂點集和三角形指示符。這些準備就緒可以使用。 3D網格物體的表面不光滑，所以需要平滑。

你能幫助我嗎？

Answer 1

這聽起來像是你試圖顯示你的3D網格並通過插入曲面法線來應用平滑的着色外觀，例如在Phong shading中，你需要首先計算法線。這與平滑網格本身的表面不同，因爲這意味着改變其頂點的位置。

表面法線可通過三角形的兩條邊的getting the vector cross product來計算。

至於代碼，我不知道任何C＃示例，但這裏是一個在C++中，應該是很容易地移植。它是從流行NeHe tutorials for OpenGL採取：

void calcNormal(float v[3][3], float out[3])    // Calculates Normal For A Quad Using 3 Points 
{ 
    float v1[3],v2[3];      // Vector 1 (x,y,z) & Vector 2 (x,y,z) 
    static const int x = 0;      // Define X Coord 
    static const int y = 1;      // Define Y Coord 
    static const int z = 2;      // Define Z Coord 

    // Finds The Vector Between 2 Points By Subtracting 
    // The x,y,z Coordinates From One Point To Another. 

    // Calculate The Vector From Point 1 To Point 0 
    v1[x] = v[0][x] - v[1][x];     // Vector 1.x=Vertex[0].x-Vertex[1].x 
    v1[y] = v[0][y] - v[1][y];     // Vector 1.y=Vertex[0].y-Vertex[1].y 
    v1[z] = v[0][z] - v[1][z];     // Vector 1.z=Vertex[0].y-Vertex[1].z 
    // Calculate The Vector From Point 2 To Point 1 
    v2[x] = v[1][x] - v[2][x];     // Vector 2.x=Vertex[0].x-Vertex[1].x 
    v2[y] = v[1][y] - v[2][y];     // Vector 2.y=Vertex[0].y-Vertex[1].y 
    v2[z] = v[1][z] - v[2][z];     // Vector 2.z=Vertex[0].z-Vertex[1].z 
    // Compute The Cross Product To Give Us A Surface Normal 
    out[x] = v1[y]*v2[z] - v1[z]*v2[y];    // Cross Product For Y - Z 
    out[y] = v1[z]*v2[x] - v1[x]*v2[z];    // Cross Product For X - Z 
    out[z] = v1[x]*v2[y] - v1[y]*v2[x];    // Cross Product For X - Y 

    ReduceToUnit(out);      // Normalize The Vectors 
} 

的歸一化函數ReduceToUnit（）can be found there爲好。

注意，此計算通常爲一個三角形的表面。既然你沒有提供關於你的頂點和索引如何存儲的信息，我將留給你來推導出你需要傳遞給這個函數的一組三角形。

編輯：作爲補充說明，我認爲三角形的「卷繞方向」很重要。以錯誤的方向纏繞會導致法線指向相反的方向。