私はKinectフェイスAPIを使用しています。これは、フェイスイメージを作成するためにレンダリングされる三角形の頂点とインデックスの配列を提供します。

頂点の数と配列内の順序、およびkinectによって与えられるインデックスは常に一定です。

ただし、APIはUVデータと頂点法線に関する情報を提供しません。

アプリケーションでは、顔の動きによって3D空間での位置が変化するため、Kinectによって指定された頂点の順序を維持する必要があるため、3D編集ソフトウェアでUVと法線を生成することはできません。

同じ平面に頂点が非常に少ないため、頂点の位置を2D平面に投影することでUVを生成できました。

ただし、メッシュの頂点法線を生成する方法はわかりません。頂点法線がないと、面メッシュは視点からのフィーチャの深さなしで描画されますが、頂点の位置は正しいため、シルエットは表示されます。

頂点法線が存在しないため、ライティングが正しく機能しないため、現在のように見た目には機能のない淡いメッシュであることを理解しています。

では、頂点の位置と頂点のインデックスだけで三角形を作成する場合に、頂点法線を生成するにはどうすればよいですか？

頂点位置から法線を計算することは、ベクトル外積を使用すると非常に簡単です。

外積 2つのベクトルのは、および（注意、または時々のベクトルに垂直である）及び長さの、、はと間の角度。ベクトルの方向は乗算の次数に依存しますは反対です（平面に垂直な2つの方向）。$u$$v$$u \times v$$u \wedge v$$u$$v$$||u \times v|| = ||u|| \cdot ||v|| sin(\theta)$$\theta$$u$$v$$u \times v$$v \times u$

クロス積に慣れていない場合は、それについて読んで、慣れることをお勧めします。すると法線は単純に見えます。

フラットシェーディング法線

三角形がある場合、は三角形に垂直なベクトルで、その面積に比例する長さです。法線は三角形の平面に垂直な単位ベクトルなので、次のようにして法線を取得できます。$ABC$$AB \times AC$

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

コードでは、これはn = normalize(cross(b-a, c-a))たとえば次のようになります。これをすべての顔に適用すると、顔ごとに法線ができます。

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

これは、頂点が三角形間で共有されていないことを前提としています。Kinect APIに詳しくありません。それらが共有されている可能性は十分にあります。その場合、それらを複製するか、次のソリューションに進む必要があります。

スムーズシェーディング法線

上記のように計算された法線でライティングした後、三角形のエッジがはっきりと見えることに気づくでしょう。これが望ましくない場合は、同じ頂点を共有するすべての面を考慮することにより、代わりにスムーズな法線を計算できます。

たとえば、同じ頂点が3つの三角形、、で共有されている場合、法線は、、平均になります。場合また、大きな三角形で、小さなものです、あなたはおそらくしたいより多くの影響を受けなければよりも、。T 2 T 3 N N 1 N 2 N 3 T 1 T 2 N N 1 N $T1$$T2$$T3$$N$$N1$$N2$$N3$$T1$$T2$$N$$N1$$N2$

外積が面積に比例することを覚えていますか？外積を合計してから合計を正規化すると、必要な加重合計が正確に実行されます。したがって、アルゴリズムは次のようになります。

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)

このテクニックについては、IñigoQuilezの記事「メッシュの巧妙な正規化」で詳しく説明しています。

法線の詳細については、次も参照してください。

• 生成されたジオメトリの表面法線を計算する方法