OpenGL
/
18
1
0
Fork 0
Code Issues Pull Requests Packages Projects Releases 3 Wiki Activity

Правка материалов для PBR

This commit is contained in:
Ковалев Роман Евгеньевич 2023-06-13 12:24:52 +03:00 committed by re.kovalev
parent cf9983bcc6
commit 17c105ab7d
6 changed files with 86 additions and 52 deletions
Show Stats Download Patch File Download Diff File Expand all files Collapse all files

19
include/Model.h
View File

@ -59,15 +59,16 @@ class Node
// Материал модели // Материал модели
struct Material struct Material
{ {
alignas(16) glm::vec3 ka; // коэф. фонового отражения (цвет фонового освещения) alignas(16) glm::vec3 base_color; // Базовый цвет материала
alignas(16) glm::vec3 kd; // коэф. диффузного отражения (цвет объекта) float roughness; // Шероховатость поверхности
alignas(16) glm::vec3 ks; // коэф. зеркального блика float metallic; // Металличность поверхности
float p; // показатель глянцевости float specular; // Интенсивность блика диэлектриков
alignas(16) glm::vec3 emitted; // Излучаемый поверхностью свет
int normalmapped; // Использование карт нормалей int normalmapped; // Использование карт нормалей
int parallaxmapped; // Использование параллакса int parallaxmapped; // Использование параллакса
int displacementmapped; // Использование карт высот для сдвига вершин int displacementmapped; // Использование карт высот для сдвига вершин
// Значения по умолчанию // Значения по умолчанию
Material() : ka(0.2f), kd(0.2f), ks(0.2f), p(1), normalmapped(false), parallaxmapped(false), displacementmapped(false) { }; Material() : base_color(0.8f), roughness(0.5f), metallic(0.0f), specular(0.5f), emitted(0.0f), normalmapped(false), parallaxmapped(false), displacementmapped(false) { };
}; };
// Идентификатор модели // Идентификатор модели
@ -108,9 +109,11 @@ class Model : public Node
BO tangent_vbo, bitangent_vbo; // буферы с касательными и бикасательными векторами BO tangent_vbo, bitangent_vbo; // буферы с касательными и бикасательными векторами
GLuint verteces_count; // Количество вершин GLuint verteces_count; // Количество вершин
size_t first_index_byteOffset, indices_count; // Сдвиг в байтах для первого и количество индексов size_t first_index_byteOffset, indices_count; // Сдвиг в байтах для первого и количество индексов
Texture texture_diffuse; // Диффузная текстура Texture texture_albedo; // Текстура альбедо (цвет поверхности)
Texture texture_ambient; // Текстура фонового освщения Texture texture_roughness; // Текстура шероховатостей
Texture texture_specular; // Текстура зеркального отражения Texture texture_metallic; // Текстура металличности
Texture texture_specular; // Текстура интенсивности блика диэлектриков
Texture texture_emitted; // Текстура излучаемого света
Texture texture_heights; // Текстура высот Texture texture_heights; // Текстура высот
Texture texture_normals; // Текстура нормалей Texture texture_normals; // Текстура нормалей
}; };

24
include/Texture.h
View File

@ -7,9 +7,11 @@
#include <string> #include <string>
enum TexType { enum TexType {
TEX_DIFFUSE, TEX_ALBEDO,
TEX_AMBIENT, TEX_ROUGHNESS,
TEX_METALLIC,
TEX_SPECULAR, TEX_SPECULAR,
TEX_EMITTED,
TEX_HEIGHTS, TEX_HEIGHTS,
TEX_NORMAL, TEX_NORMAL,
TEX_AVAILABLE_COUNT TEX_AVAILABLE_COUNT
@ -36,13 +38,13 @@ class Texture : public BaseTexture
{ {
public: public:
Texture(GLuint type = TEX_AVAILABLE_COUNT, const std::string& filename = ""); // Загрузка текстуры с диска или использование "пустой" Texture(GLuint type = TEX_AVAILABLE_COUNT, const std::string& filename = ""); // Загрузка текстуры с диска или использование "пустой"
Texture(GLuint width, GLuint height, GLuint attachment, GLuint texType = TEX_DIFFUSE, GLint internalformat = GL_RGBA, GLint format = GL_RGBA, GLenum dataType = GL_FLOAT); // Конструктор текстуры заданного размера для использования в буфере Texture(GLuint width, GLuint height, GLuint attachment, GLuint texType = TEX_ALBEDO, GLint internalformat = GL_RGBA, GLint format = GL_RGBA, GLenum dataType = GL_FLOAT); // Конструктор текстуры заданного размера для использования в буфере
Texture(GLuint width, GLuint height, void* data, GLuint texType = TEX_DIFFUSE, GLint internalformat = GL_RGBA, GLint format = GL_RGBA, GLenum dataType = GL_FLOAT); // Конструктор текстуры заданного размера без привязки к буферу с загрузкой пикселей по указателю Texture(GLuint width, GLuint height, void* data, GLuint texType = TEX_ALBEDO, GLint internalformat = GL_RGBA, GLint format = GL_RGBA, GLenum dataType = GL_FLOAT); // Конструктор текстуры заданного размера без привязки к буферу с загрузкой пикселей по указателю
Texture(const Texture& other); // Конструктор копирования Texture(const Texture& other); // Конструктор копирования
Texture& operator=(const Texture& other); // Оператор присваивания Texture& operator=(const Texture& other); // Оператор присваивания
void reallocate(GLuint width, GLuint height, GLuint texType = TEX_DIFFUSE, GLint internalformat = GL_RGBA, GLint format = GL_RGBA, GLenum dataType = GL_FLOAT); // Пересоздает текстуру для имеющегося дескриптора void reallocate(GLuint width, GLuint height, GLuint texType = TEX_ALBEDO, GLint internalformat = GL_RGBA, GLint format = GL_RGBA, GLenum dataType = GL_FLOAT); // Пересоздает текстуру для имеющегося дескриптора
virtual void use(); // Привязка текстуры virtual void use(); // Привязка текстуры
}; };
@ -51,12 +53,12 @@ class Texture : public BaseTexture
class TextureArray : public BaseTexture class TextureArray : public BaseTexture
{ {
public: public:
TextureArray(GLuint levels, GLuint width, GLuint height, GLuint attachment, GLuint texType = TEX_DIFFUSE, GLint internalformat = GL_RGBA, GLint format = GL_RGBA, GLenum dataType = GL_FLOAT); // Конструктор текстуры заданного размера для использования в буфере TextureArray(GLuint levels, GLuint width, GLuint height, GLuint attachment, GLuint texType = TEX_ALBEDO, GLint internalformat = GL_RGBA, GLint format = GL_RGBA, GLenum dataType = GL_FLOAT); // Конструктор текстуры заданного размера для использования в буфере
TextureArray(const TextureArray& other); // Конструктор копирования TextureArray(const TextureArray& other); // Конструктор копирования
TextureArray& operator=(const TextureArray& other); // Оператор присваивания TextureArray& operator=(const TextureArray& other); // Оператор присваивания
void reallocate(GLuint levels, GLuint width, GLuint height, GLuint texType = TEX_DIFFUSE, GLint internalformat = GL_RGBA, GLint format = GL_RGBA, GLenum dataType = GL_FLOAT); // Пересоздает текстуру для имеющегося дескриптора void reallocate(GLuint levels, GLuint width, GLuint height, GLuint texType = TEX_ALBEDO, GLint internalformat = GL_RGBA, GLint format = GL_RGBA, GLenum dataType = GL_FLOAT); // Пересоздает текстуру для имеющегося дескриптора
virtual void use(); // Привязка текстуры virtual void use(); // Привязка текстуры
}; };
@ -66,12 +68,12 @@ class TextureCube : public BaseTexture
{ {
public: public:
TextureCube(GLuint type = TEX_AVAILABLE_COUNT, const std::string (&filename)[6] = {""}); // Загрузка текстуры с диска или использование "пустой" TextureCube(GLuint type = TEX_AVAILABLE_COUNT, const std::string (&filename)[6] = {""}); // Загрузка текстуры с диска или использование "пустой"
TextureCube(GLuint width, GLuint height, GLuint attachment, GLuint texType = TEX_DIFFUSE, GLint internalformat = GL_RGBA, GLint format = GL_RGBA, GLenum dataType = GL_FLOAT); // Конструктор текстуры заданного размера для использования в буфере TextureCube(GLuint width, GLuint height, GLuint attachment, GLuint texType = TEX_ALBEDO, GLint internalformat = GL_RGBA, GLint format = GL_RGBA, GLenum dataType = GL_FLOAT); // Конструктор текстуры заданного размера для использования в буфере
TextureCube(const TextureCube& other); // Конструктор копирования TextureCube(const TextureCube& other); // Конструктор копирования
TextureCube& operator=(const TextureCube& other); // Оператор присваивания TextureCube& operator=(const TextureCube& other); // Оператор присваивания
void reallocate(GLuint width, GLuint height, GLuint texType = TEX_DIFFUSE, GLint internalformat = GL_RGBA, GLint format = GL_RGBA, GLenum dataType = GL_FLOAT); // Пересоздает текстуру для имеющегося дескриптора void reallocate(GLuint width, GLuint height, GLuint texType = TEX_ALBEDO, GLint internalformat = GL_RGBA, GLint format = GL_RGBA, GLenum dataType = GL_FLOAT); // Пересоздает текстуру для имеющегося дескриптора
virtual void use(); // Привязка текстуры virtual void use(); // Привязка текстуры
}; };
@ -80,12 +82,12 @@ class TextureCube : public BaseTexture
class TextureCubeArray : public BaseTexture class TextureCubeArray : public BaseTexture
{ {
public: public:
TextureCubeArray(GLuint levels, GLuint width, GLuint height, GLuint attachment, GLuint texType = TEX_DIFFUSE, GLint internalformat = GL_RGBA, GLint format = GL_RGBA, GLenum dataType = GL_FLOAT); // Конструктор текстуры заданного размера для использования в буфере TextureCubeArray(GLuint levels, GLuint width, GLuint height, GLuint attachment, GLuint texType = TEX_ALBEDO, GLint internalformat = GL_RGBA, GLint format = GL_RGBA, GLenum dataType = GL_FLOAT); // Конструктор текстуры заданного размера для использования в буфере
TextureCubeArray(const TextureCubeArray& other); // Конструктор копирования TextureCubeArray(const TextureCubeArray& other); // Конструктор копирования
TextureCubeArray& operator=(const TextureCubeArray& other); // Оператор присваивания TextureCubeArray& operator=(const TextureCubeArray& other); // Оператор присваивания
void reallocate(GLuint levels, GLuint width, GLuint height, GLuint texType = TEX_DIFFUSE, GLint internalformat = GL_RGBA, GLint format = GL_RGBA, GLenum dataType = GL_FLOAT); // Пересоздает текстуру для имеющегося дескриптора void reallocate(GLuint levels, GLuint width, GLuint height, GLuint texType = TEX_ALBEDO, GLint internalformat = GL_RGBA, GLint format = GL_RGBA, GLenum dataType = GL_FLOAT); // Пересоздает текстуру для имеющегося дескриптора
virtual void use(); // Привязка текстуры virtual void use(); // Привязка текстуры
}; };

2
src/Lights.cpp
View File

@ -218,7 +218,7 @@ void Light::render(ShaderProgram &shaderProgram, UBO &material_buffer)
bulb.root.e_position() = data[i].position; bulb.root.e_position() = data[i].position;
sphere.e_scale() = glm::vec3(data[i].attenuation.r); // Масштабирование сферы sphere.e_scale() = glm::vec3(data[i].attenuation.r); // Масштабирование сферы
// Задание цвета // Задание цвета
bulb.models.begin()->material.ka = sphere.material.ka = data[i].color; bulb.models.begin()->material.base_color = sphere.material.base_color = data[i].color;
// Вызов отрисовки // Вызов отрисовки
bulb.render(shaderProgram, material_buffer); bulb.render(shaderProgram, material_buffer);

37
src/Model.cpp
View File

@ -216,7 +216,7 @@ vao(copy.vao),
verteces_count(copy.verteces_count), first_index_byteOffset(copy.first_index_byteOffset), indices_count(copy.indices_count), verteces_count(copy.verteces_count), first_index_byteOffset(copy.first_index_byteOffset), indices_count(copy.indices_count),
vertex_vbo(copy.vertex_vbo), index_vbo(copy.index_vbo), normals_vbo(copy.normals_vbo), texCoords_vbo(copy.texCoords_vbo), vertex_vbo(copy.vertex_vbo), index_vbo(copy.index_vbo), normals_vbo(copy.normals_vbo), texCoords_vbo(copy.texCoords_vbo),
tangent_vbo(copy.tangent_vbo), bitangent_vbo(copy.bitangent_vbo), tangent_vbo(copy.tangent_vbo), bitangent_vbo(copy.bitangent_vbo),
texture_diffuse(copy.texture_diffuse), texture_ambient(copy.texture_ambient), texture_specular(copy.texture_specular), texture_albedo(copy.texture_albedo), texture_roughness(copy.texture_roughness), texture_metallic(copy.texture_metallic), texture_specular(copy.texture_specular), texture_emitted(copy.texture_emitted),
texture_heights(copy.texture_heights), texture_normals(copy.texture_normals), texture_heights(copy.texture_heights), texture_normals(copy.texture_normals),
material(copy.material) material(copy.material)
{ {
@ -242,10 +242,12 @@ Model& Model::operator=(const Model& other)
tangent_vbo = other.tangent_vbo; tangent_vbo = other.tangent_vbo;
bitangent_vbo = other.bitangent_vbo; bitangent_vbo = other.bitangent_vbo;
texture_diffuse = other.texture_diffuse; texture_albedo = other.texture_albedo;
texture_ambient = other.texture_ambient; texture_roughness = other.texture_roughness;
texture_specular = other.texture_specular; texture_metallic = other.texture_metallic;
texture_specular = other.texture_specular;
texture_emitted = other.texture_emitted;
texture_heights = other.texture_heights; texture_heights = other.texture_heights;
texture_normals = other.texture_normals; texture_normals = other.texture_normals;
@ -285,9 +287,11 @@ void Model::render(ShaderProgram &shaderProgram, UBO &material_buffer)
glUniformMatrix4fv(shaderProgram.getUniformLoc("model"), 1, GL_FALSE, &this->getTransformMatrix()[0][0]); glUniformMatrix4fv(shaderProgram.getUniformLoc("model"), 1, GL_FALSE, &this->getTransformMatrix()[0][0]);
// Подключаем текстуры // Подключаем текстуры
texture_diffuse.use(); texture_albedo.use();
texture_ambient.use(); texture_roughness.use();
texture_metallic.use();
texture_specular.use(); texture_specular.use();
texture_emitted.use();
texture_heights.use(); texture_heights.use();
texture_normals.use(); texture_normals.use();
@ -408,14 +412,25 @@ void Model::set_texture(Texture& texture)
GLuint type = texture.getType(); GLuint type = texture.getType();
switch(type) switch(type)
{ {
case TEX_DIFFUSE: case TEX_ALBEDO:
texture_diffuse = texture; texture_albedo = texture;
material.base_color.r = -1;
break; break;
case TEX_AMBIENT: case TEX_ROUGHNESS:
texture_ambient = texture; texture_roughness = texture;
material.roughness = -1;
break;
case TEX_METALLIC:
texture_metallic = texture;
material.metallic = -1;
break; break;
case TEX_SPECULAR: case TEX_SPECULAR:
texture_specular = texture; texture_specular = texture;
material.specular = -1;
break;
case TEX_EMITTED:
texture_emitted = texture;
material.emitted.r = -1;
break; break;
case TEX_HEIGHTS: case TEX_HEIGHTS:
texture_heights = texture; texture_heights = texture;

48
src/Scene.cpp
View File

@ -215,23 +215,39 @@ Scene loadOBJtoScene(const char* filename, const char* mtl_directory, const char
auto s = --result.models.end(); auto s = --result.models.end();
s->set_index_range(materials_range[i]*sizeof(GLuint), materials_range[i+1]-materials_range[i]); s->set_index_range(materials_range[i]*sizeof(GLuint), materials_range[i+1]-materials_range[i]);
// Текстуры
Texture diffuse(TEX_DIFFUSE, texture_directory + materials[materials_ids[i]].diffuse_texname);
s->set_texture(diffuse);
Texture ambient(TEX_AMBIENT, texture_directory + materials[materials_ids[i]].ambient_texname);
s->set_texture(ambient);
Texture specular(TEX_SPECULAR, texture_directory + materials[materials_ids[i]].specular_texname);
s->set_texture(specular);
Texture normal(TEX_NORMAL, texture_directory + materials[materials_ids[i]].normal_texname);
s->set_texture(normal);
Texture heights(TEX_HEIGHTS, texture_directory + materials[materials_ids[i]].bump_texname);
s->set_texture(heights);
// Материал // Материал
s->material.ka = pow(glm::vec3(materials[materials_ids[i]].ambient[0], materials[materials_ids[i]].ambient[1], materials[materials_ids[i]].ambient[2]), glm::vec3(1/inv_gamma)); s->material.base_color = pow(glm::vec3(materials[materials_ids[i]].diffuse[0], materials[materials_ids[i]].diffuse[1], materials[materials_ids[i]].diffuse[2]), glm::vec3(1/inv_gamma));
s->material.kd = pow(glm::vec3(materials[materials_ids[i]].diffuse[0], materials[materials_ids[i]].diffuse[1], materials[materials_ids[i]].diffuse[2]), glm::vec3(1/inv_gamma)); s->material.roughness = 1 - sqrt(materials[materials_ids[i]].shininess/1000); // шероховатость поверхности
s->material.ks = glm::vec3(materials[materials_ids[i]].specular[0], materials[materials_ids[i]].specular[1], materials[materials_ids[i]].specular[2]); s->material.metallic = (materials[materials_ids[i]].ambient[0] + materials[materials_ids[i]].ambient[1] + materials[materials_ids[i]].ambient[2]) / 3.0f;
s->material.p = (materials[materials_ids[i]].shininess > 0.0f) ? 1000.0f / materials[materials_ids[i]].shininess : 1000.0f; s->material.specular = (materials[materials_ids[i]].specular[0] + materials[materials_ids[i]].specular[1] + materials[materials_ids[i]].specular[2]) / 3.0f;
s->material.emitted = pow(glm::vec3(materials[materials_ids[i]].emission[0], materials[materials_ids[i]].emission[1], materials[materials_ids[i]].emission[2]), glm::vec3(1/inv_gamma));
// Текстуры
if (!materials[materials_ids[i]].diffuse_texname.empty())
{
Texture diffuse(TEX_ALBEDO, texture_directory + materials[materials_ids[i]].diffuse_texname);
s->set_texture(diffuse);
}
if (!materials[materials_ids[i]].ambient_texname.empty())
{
Texture ambient(TEX_METALLIC, texture_directory + materials[materials_ids[i]].ambient_texname);
s->set_texture(ambient);
}
if (!materials[materials_ids[i]].specular_texname.empty())
{
Texture specular(TEX_SPECULAR, texture_directory + materials[materials_ids[i]].specular_texname);
s->set_texture(specular);
}
if (!materials[materials_ids[i]].normal_texname.empty())
{
Texture normal(TEX_NORMAL, texture_directory + materials[materials_ids[i]].normal_texname);
s->set_texture(normal);
}
if (!materials[materials_ids[i]].bump_texname.empty())
{
Texture heights(TEX_HEIGHTS, texture_directory + materials[materials_ids[i]].bump_texname);
s->set_texture(heights);
}
} }
return result; return result;

8
src/main.cpp
View File

@ -153,9 +153,7 @@ int main(void)
Scene scene = loadOBJtoScene("../resources/models/blob.obj", "../resources/models/", "../resources/textures/"); Scene scene = loadOBJtoScene("../resources/models/blob.obj", "../resources/models/", "../resources/textures/");
scene.root.e_scale() = glm::vec3(0.01); scene.root.e_scale() = glm::vec3(0.01);
scene.root.e_position().z = 1; scene.root.e_position().z = 1;
scene.models.begin()->material.kd = {0.5,0.5,0.5}; scene.set_group_id((GLuint64) &scene.root);
scene.models.begin()->material.ka = {0.05,0.05,0.05};
scene.set_group_id((GLuint64) &scene);
// Установка цвета очистки буфера цвета // Установка цвета очистки буфера цвета
glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f); glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
@ -350,7 +348,7 @@ int main(void)
rectangle.root.e_scale() = glm::vec3(4); rectangle.root.e_scale() = glm::vec3(4);
// Текстуры для прямоугольника // Текстуры для прямоугольника
Texture rectangle_diffuse(TEX_DIFFUSE, "../resources/textures/rekovalev_diffusemap.png"); Texture rectangle_diffuse(TEX_ALBEDO, "../resources/textures/rekovalev_diffusemap.png");
rectangle.models.begin()->set_texture(rectangle_diffuse); rectangle.models.begin()->set_texture(rectangle_diffuse);
Texture rectangle_normal(TEX_NORMAL, "../resources/textures/rekovalev_normalmap.png"); Texture rectangle_normal(TEX_NORMAL, "../resources/textures/rekovalev_normalmap.png");
rectangle.models.begin()->set_texture(rectangle_normal); rectangle.models.begin()->set_texture(rectangle_normal);
@ -412,7 +410,7 @@ int main(void)
// Модель скайбокса // Модель скайбокса
Model skybox; Model skybox;
skybox.load_verteces(skybox_verticies, sizeof(skybox_verticies)/sizeof(glm::vec3)); skybox.load_verteces(skybox_verticies, sizeof(skybox_verticies)/sizeof(glm::vec3));
TextureCube skybox_texture(TEX_DIFFUSE, { "../resources/textures/skybox/px.jpg" TextureCube skybox_texture(TEX_ALBEDO, { "../resources/textures/skybox/px.jpg"
, "../resources/textures/skybox/nx.jpg" , "../resources/textures/skybox/nx.jpg"
, "../resources/textures/skybox/py.jpg" , "../resources/textures/skybox/py.jpg"
, "../resources/textures/skybox/ny.jpg" , "../resources/textures/skybox/ny.jpg"