Mi tare

Actualmente estoy creando un terreno para Unity3D que está especializado para dispositivos móviles con poca memoria para una aplicación en ejecución. Permitiendo un terreno con un tamaño de 15,000 x 15,000 kilómetros y una altura de -1,000 metros a 10,000 metros y sus únicos límites son el espacio en el disco duro.

Situació

Todo está funcionando bien en este momento, excepto que las normales entre las diferentes mallas (cada malla tiene un nivel de subdivisión) no se calculan correctamente. Aquí hay dos imágenes que visualizan el problema:

El problema solo ocurre en una transición de un nivel de subdivisión a otro. Si ambas mallas tienen el mismo nivel, funciona bien. Primero pensé que echaba de menos algunas caras al calcular las normales, pero parece que todas están incluidas en el cálculo.

Algunos códigos

Cálculo normal de cada cara:

Vector3 u = vertices[item.Face1] - vertices[item.Face0];
Vector3 v = vertices[item.Face2] - vertices[item.Face0];

Vector3 fn = new Vector3((u.Y * v.Z) - (u.Z * v.Y), (u.Z * v.X) - (u.X * v.Z), (u.X * v.Y) - (u.Y * v.X));
fn.Normalize();

Después de calcular la normal de cada cara alrededor de un vértice, agrego todas las normales de la cara a la vértice normal y la normalizo. El resultado se muestra en las imágenes y, como puede ver en el fondo y en las mallas en sí, funciona siempre que no haya un nivel de subdivisión diferente.

Algún código más

/// <summary>
/// This is a static indicies array which contains all indicies
/// for all possible meshes.
/// </summary>
private static readonly Int32[] // Subdivision
                             [] // All borders
                             [] Indicies = new Int32[8][][]; // Indicies

Calcule cada normal de la malla actual:

Int32 count = 0;
for (int y = 0; y < length; y++)
{
    for (int x = 0; x < length; x++)
    {
        ns[count++] = GetNormal(x, y, faces, vs);
    }
}

LosGetNormal-método

private unsafe Vector3 GetNormal(Int32 x, Int32 y, Int32[] indicies, Vector3* vertices)
{
    Vector3 normal = new Vector3();
    CalculateNormal(x, y, indicies, vertices, ref normal);
    normal.Normalize();
    // Calculate all face normals and normalize
    return normal;
}

LosCalculateNormal-método

private unsafe void CalculateNormal(Int32 x, Int32 y, Int32[] indicies, Vector3* vertices, ref Vector3 normal)
{
    Int32 p = ((y * Length) + x);
    Int32 length = Length - 1;

    foreach (Face item in FindFaces(this, indicies, p))
    {
        Vector3 u = vertices[item.Face1] - vertices[item.Face0];
        Vector3 v = vertices[item.Face2] - vertices[item.Face0];

        Vector3 fn = new Vector3((u.Y * v.Z) - (u.Z * v.Y), (u.Z * v.X) - (u.X * v.Z), (u.X * v.Y) - (u.Y * v.X));
        fn.Normalize();
        normal += fn;
    }

    SegmentHeighmap heightmap;
    if (x == 0 && y == 0)
    {
        foreach (Face item in FindFaces(Neighbor.Left, out heightmap, TranslateLeftX, TranslateLeftY, x, y))
        {
            Face f = item;
            AddFaceNormal(ref f, ref normal, heightmap);
        }

... /* A lot of more code here for each possible combination */

LosAddFaceNormal-método

private static void AddFaceNormal(ref Face face, ref Vector3 normal, SegmentHeighmap heightmap)
{
    Vector3 v0;
    Vector3 v1;
    Vector3 v2;
    heightmap.CalculateVertex(face.Face0, out v0);
    heightmap.CalculateVertex(face.Face1, out v1);
    heightmap.CalculateVertex(face.Face2, out v2);

    Vector3 u = v1 - v0;
    Vector3 v = v2 - v0;

    Vector3 fn = new Vector3((u.Y * v.Z) - (u.Z * v.Y), (u.Z * v.X) - (u.X * v.Z), (u.X * v.Y) - (u.Y * v.X));
    fn.Normalize();
    normal += fn;
}

LosFindFaces-métodos

private IEnumerable<Face> FindFaces(Neighbor neighbor, out SegmentHeighmap heightmap, TranslationHandler translateX, TranslationHandler translateY, Int32 x, Int32 y)
{
    Segment segment = Segment.GetNeighbor(neighbor);
    if (segment != null)
    {
        heightmap = segment.Heighmap;
        Int32 point = ((translateY(this, heightmap, y) * Length) + translateX(this, heightmap, x));

        return FindFaces(heightmap, null, point);
    }
    heightmap = null;
    return Enumerable.Empty<Face>();
}
private IEnumerable<Face> FindFaces(SegmentHeighmap heightmap, Int32[] indicies, Int32 point)
{
    indicies = indicies ?? Indicies[heightmap.Segment.SubdivisionLevel][heightmap.SideFlag];

    for (int i = 0; i < indicies.Length; i += 3)
    {
        Int32 a = indicies[i], b = indicies[i + 1], c = indicies[i + 2];
        if (a == point || b == point || c == point)
        {
            yield return new Face(a, b, c);
        }
    }
}

LosTransformPoint-método

private Int32 TranslatePoint(Int32 point, Segment segment)
{
    Int32 subdiv = segment.SubdivisionLevel - Parent.SubdivisionLevel;
    if (subdiv == 0)
    {
        return point;
    }
    if (Math.Abs(subdiv) == 1)
    {
        if (subdiv > 0)
        {
            return point * 2;
        }
        return point / 2;
    }

    throw new InvalidOperationException("Subdivision difference is greater than 1");
}

Y finalmente elTranslationHandler -delegate y 2 manejadores de muestra:

/// <summary>
/// Handles the translation from one coordinate space into another
/// This handler is used internal only
/// </summary>
private delegate Int32 TranslationHandler(SegmentHeighmap @this, SegmentHeighmap other, Int32 v);

private static readonly TranslationHandler TranslateLeftX = (t, o, v) => o.Length - 1;
private static readonly TranslationHandler TranslateLeftY = (t, o, v) => t.TranslatePoint(v, o.Segment);

Pregunt

La pregunta es simple: ¿Por qué no funciona para diferentes niveles, me pierdo algo en mi cálculo?