Пользовательская геометрия Mesh - как триангуляция для того, чтобы выглядеть гладкой

Question

EDIT: Изменение уровня подразделения, кажется, сглаживает поверхность. Тем не менее, моя поверхность теперь, кажется, уменьшилась ... Я не могу вернуть ее к нормальному размеру. Почему это происходит и как я могу исправить эффект?

Я надеюсь нарисовать сотни гладких плоскостей последовательно в 3D-пространстве для моделирования данных. Эти плоскости будут выглядеть несколько иначе, но для каждого из них я получаю только 4 угла плоскости - плюс произвольная точка в середине плоскости, чтобы придать поверхности небольшую кривизну для эстетической привлекательности.

Благодаря помощи этого сайта, я немного сгладил поверхность, но это похоже на пирамиду. Вот то, что я до сих пор:

var vertices = [SCNVector3(x: -5, y: 5, z: 0), 
        SCNVector3(x: 0, y: 5, z: -5), 
        SCNVector3(x: 5, y: 5, z: 0), 

        SCNVector3(x: 0, y: 5, z: 5), 
        SCNVector3(x: 0, y: 7, z: 0)] 

    var indices : [CInt] = [4,0,1, 
          4,1,2, 
          4,2,3, 
          4,3,0] 

    var normals = [SCNVector3]() 
    var normalMap = [Int : SCNVector3]() 
    for (var i = 0; i < vertices.count; i++) { 
     var origVec = SCNVector3(x: 0.0, y: 0.0, z: 0.0) 
     normalMap.updateValue(origVec, forKey: i) 
    } 


    //CALCULATE FACE NORMALS --> 
    for (var i = 0; i < vertices.count - 2; i++) { 
     var p1 = vertices[i] //B 
     var p2 = vertices[i + 1] //A 
     var p3 = vertices[vertices.count - 1] //C 

     var vector1 = SCNVector3(x: 0, y: 0, z: 0) 
     var vector2 = SCNVector3(x: 0, y: 0, z: 0) 

     vector1.x = p1.x - p2.x 
     vector1.y = p1.y - p2.y 
     vector1.z = p1.z - p2.z 

     vector2.x = p3.x - p2.x 
     vector2.y = p3.y - p2.y 
     vector2.z = p3.z - p2.z 

     var faceNormal = crossProduct(vector1, v2: vector2) 
     ((normalMap[i]!).x) += faceNormal.x 
     ((normalMap[i]!).y) += faceNormal.y 
     ((normalMap[i]!).z) += faceNormal.z 
     ((normalMap[i + 1]!).x) += faceNormal.x 
     ((normalMap[i + 1]!).y) += faceNormal.y 
     ((normalMap[i + 1]!).z) += faceNormal.z 
     ((normalMap[vertices.count - 1]!).x) += faceNormal.x 
     ((normalMap[vertices.count - 1]!).y) += faceNormal.y 
     ((normalMap[vertices.count - 1]!).z) += faceNormal.z 
    } 

    for (var i = 0; i < vertices.count; i++) { 
      normals.append(normalize(normalMap[i]!)) 
    } 



    //VERTEX SOURCE --> 
    var vertexSource = SCNGeometrySource(vertices: vertices, count: 5) 

    //NORMAL SOURCE --> 
    var normalSource = SCNGeometrySource(normals: normals, count: 5) 

    //INDICES AS DATA --> 
    var data = NSData(bytes: indices, length: countElements(indices) * sizeof(Int)) 

    //GEOMETRY ELEMENT --> 
    var geometryElement = SCNGeometryElement(data: data, primitiveType: .Triangles, primitiveCount: 4, bytesPerIndex: sizeof(CInt)) 

    //GEOMETRY --> 
    var geometry = SCNGeometry(sources: [vertexSource, normalSource], elements: [geometryElement]) 

    geometry.firstMaterial?.doubleSided = true 
    let node = SCNNode(geometry: geometry) 
    self.rootNode.addChildNode(node) 

Так как я хотел бы для этой пирамиды иш форму, чтобы выглядеть гладкой, мне просто нужно еще много проводных треугольников? Если да, то что такое «магическое число»?

Или, есть ли способ автоматизировать этот процесс триангуляции?

Или, возможно, я лаяю неправильное дерево и просто хочу посмотреть, как улучшить внешний вид модели с помощью освещения или затенения или чего-то подобного. Изменит ли подсчет подразделения какую-либо помощь?

Спасибо за любую помощь; Раньше я никогда не строил пользовательские геометрии.

Answer 1

Обычный способ достижения гладких результатов без разбиения состоит в том, чтобы усреднить нормали вершин, прикасающихся к смежным плоскостям. Т.е. получить среднее значение всех нормалей в одном месте. Неясно, является ли это приемлемым решением или необходимо четко различать каждый самолет.

Вот ссылка, описывающая процесс (смотрите внизу): http://www.lighthouse3d.com/opengl/terrain/index.php3?normals

В заключение, каждая вершина должна иметь средний нормальный вектор окружающих полигонов.