【DxLib】3Dモデルの法線の方向を再計算する方法

DxLibを使いつつシェーダーを併用した際に、法線方向の整合性が取れないことがあります。
今回はDxLibModelViewerの機能を利用して、法線を再計算する方法を紹介します。

前提知識

• DxLibで3Dゲーム開発をしたことがある
• DxLibModelViewerの基本を理解している

DxLibModelViewerの使用方法はこちらから👇

トラブル

ps_model.hlsl

//----------------------------------------------------------------------------
//!	@file	ps_model.hlsl
//!	@brief	MV1モデルピクセルシェーダー
//----------------------------------------------------------------------------
#include "dxlib_ps.h"

// 頂点シェーダーの出力
struct VS_OUTPUT_MODEL
{
    float4 position_ : SV_Position; //!< 座標       (スクリーン空間)
    float4 curr_position_ : CURR_POSITION; //!< 現在の座標 (スクリーン空間)
    float3 world_position_ : WORLD_POSITION; //!< ワールド座標
    float3 normal_ : NORMAL0; //!< 法線
    float4 diffuse_ : COLOR0; //!< Diffuseカラー
    float2 uv0_ : TEXCOORD0; //!< テクスチャ座標
    float4 prev_position_ : PREV_POSITION; //!< 1フレーム前の座標 (スクリーン空間) ※末尾に追加されているため注意
};

typedef VS_OUTPUT_MODEL PS_INPUT_MODEL;

//---------------------------------------------------
//  定数バッファ
// CPUから受け渡される値。ReadOnly。
//---------------------------------------------------
cbuffer CameraInfo : register(b10)
{
    matrix mat_view_; //!<ビュー行列
    matrix mat_proj_; //!<投影行列
    float3 eye_position_; //!<カメラ位置
};


//----------------------------------------------------------------------------
// メイン関数
//----------------------------------------------------------------------------
PS_OUTPUT main(PS_INPUT_MODEL input)
{
    PS_OUTPUT output;

    float2 uv = input.uv0_;
    float3 N = normalize(input.normal_); // 法線
    
    //法線デバッグ
    output.color0_ = float4(N, 1);
    
	// 出力パラメータを返す
    return output;
}

ピクセルシェーダーで、法線デバッグをしてみます。

法線の向きでピクセルの色が決まり、x+方向が赤、y+方向が緑方向が緑、z+方向が青になっています。

左のネズミが正しい法線、馬のモデルは法線の方向がおかしくなっています。

解決方法

手順1 DxLibModelViewerを開く

exeファイルを起動して、DxLibModelViewerを開きます。

手順2 法線再計算オプションをONにする

読み込みオプション->法線再計算を左クリックし、法線再計算オプションをONにします。

モデルを読み込んでからでは無く、モデルを読み込む前に法線再計算設定をONにしてください。

モデルを読み込んで保存

D&Dでモデルを読み込んで、ファイル->メッシュをつけて保存でモデルを保存してください。

法線が正しくなっているかを確認する

もう一度プログラムを実行して、法線が正しくなっていることを確認して下さい。

総括

• DxLibとシェーダーを併用している際に法線の整合性が取れないときは、DxLibModelViewerの法線再計算オプションをONにしてモデルを読み込むことで改善することがある。