頂点情報の初期設定で法線はどうすればいいか知りたい。

Question

タイトル通りですがコンストラクタで法線を初期設定するときでライトを有効にしているとき最初はどう設定すればいいのでしょうか？.normです
適当に0,0,-1;と設定したら画面に表示されたのでとりえずこの値なのですが。
知っていることとしてまずそもそもライト計算に使うとありますが頂点法線は面法線を算出した後に頂点法線を算出するということも調べましたがDXライブラリが自動でやってるのでしょうか？(0,0,0)ではカメラに映りません

class Game{
pivate:


	VERTEX3D Vertex[8];
	VERTEX3D Ground_Vertex[4];
pubilc:
    Game();
}

	TextureMode = true;
	Color_Control = false;
	SetColor_flag = false;

	cameraPos.x = 0.0f;
	cameraPos.y = 20.0f;
	cameraPos.z = -40.0f;

	// = Game::SetColor;
	
	targetV.x = 0;
	targetV.y = 5;
//	targetV.z = 220.5;
	targetV.z = 12.5;
	modelHandle = MV1LoadModel("assets/resource/model.mv1");
	
	SetUseLighting(true);	
//	handle = LoadGraph("resource/texturePos.png", false);
	handle = LoadGraph("assets/resource/texturePos.png", false);

	SetUseZBuffer3D(true);
	SetWriteZBuffer3D(true);

	
	/*手前*/
	Vertex[0].pos = VGet(-RANGE, RANGE, 10);
	Vertex[0].norm = VGet(0.0f, 0.0f, -1.0f);
	Vertex[0].dif = color_dif;
	Vertex[0].spc = color_spc;
	Vertex[0].u = 0.0f;
	Vertex[0].v = 0.0f;
	Vertex[0].su = 0.0f;
	Vertex[0].sv = 0.0f;

	Vertex[1].pos = VGet(RANGE, RANGE, 10);
	Vertex[1].norm = VGet(0.0f, 0.0f, -1.0f);
	Vertex[1].dif = color_dif;
	Vertex[1].spc = color_spc;
	Vertex[1].u = 1.0f;
	Vertex[1].v = 0.0f;
	Vertex[1].su = 0.0f;
	Vertex[1].sv = 0.0f;

	Vertex[2].pos = VGet(-RANGE, -RANGE, 10);
	Vertex[2].norm = VGet(0.0f, 0.0f, -1.0f);
	Vertex[2].dif = color_dif;
	Vertex[2].spc = color_spc;
	Vertex[2].u = 0.0f;
	Vertex[2].v = 1.0f;
	Vertex[2].su = 0.0f;
	Vertex[2].sv = 0.0f;

	Vertex[3].pos = VGet(RANGE, -RANGE, 10);
	Vertex[3].norm = VGet(0.0f, 0.0f, -1.0f);
	Vertex[3].dif = color_dif;
	Vertex[3].spc = color_spc;
	Vertex[3].u = 1.0f;
	Vertex[3].v = 1.0f;
	Vertex[3].su = 0.0f;
	Vertex[3].sv = 0.0f;

	/*奥*/
	Vertex[4].pos = VGet(-RANGE, RANGE, 10 + RANGE);
	Vertex[4].norm = VGet(0.0f, 0.0f, -1.0f);
	Vertex[4].dif = color_dif;
	Vertex[4].spc = color_spc;
	Vertex[4].u = 0.0f;
	Vertex[4].v = 0.0f;
	Vertex[4].su = 0.0f;
	Vertex[4].sv = 0.0f;

	Vertex[5].pos = VGet(RANGE, RANGE, 10 + RANGE);
	Vertex[5].norm = VGet(0.0f, 0.0f, -1.0f);
	Vertex[5].dif = color_dif;
	Vertex[5].spc =   color_spc;
	Vertex[5].u = 1.0f;
	Vertex[5].v = 0.0f;
	Vertex[5].su = 0.0f;
	Vertex[5].sv = 0.0f;

	Vertex[6].pos = VGet(-RANGE, -RANGE, 10 + RANGE);
	Vertex[6].norm = VGet(0.0f, 0.0f, -1.0f);
	Vertex[6].dif = color_dif;
	Vertex[6].spc =   color_spc;
	Vertex[6].u = 0.0f;
	Vertex[6].v = 1.0f;
	Vertex[6].su = 0.0f;
	Vertex[6].sv = 0.0f;

	Vertex[7].pos = VGet(RANGE, -RANGE, 10 + RANGE);
	Vertex[7].norm = VGet(0.0f, 0.0f, -1.0f);
	Vertex[7].dif = color_dif;
	Vertex[7].spc =   color_spc;
	Vertex[7].u = 1.0f;
	Vertex[7].v = 1.0f;
	Vertex[7].su = 0.0f;
	Vertex[7].sv = 0.0f;

#define GROUND_Z 200
#define GROUND_X 200


	/*地面　ポリゴン*/
	Ground_Vertex[0].pos = VGet( -RANGE * GROUND_X, -RANGE * 2, RANGE * GROUND_Z);
	Ground_Vertex[0].norm = VGet(0.0f, 0.0f, -1.0f);
	Ground_Vertex[0].dif = color_dif;
	Ground_Vertex[0].spc = color_spc;
	Ground_Vertex[0].u = 0.0f;
	Ground_Vertex[0].v = 0.0f;

	Ground_Vertex[1].pos = VGet(RANGE * GROUND_X, -RANGE * 2, RANGE * GROUND_Z);
	Ground_Vertex[1].norm = VGet(0.0f, 0.0f, -1.0f);
	Ground_Vertex[1].dif = color_dif;
	Ground_Vertex[1].spc = color_spc;
	Ground_Vertex[1].u = 1.0f;
	Ground_Vertex[1].v = 0.0f;

	Ground_Vertex[2].pos = VGet(-RANGE * GROUND_X, -RANGE * 2, GROUND_Z * -RANGE);
	Ground_Vertex[2].norm = VGet(0.0f, 0.0f, -1.0f);
	Ground_Vertex[2].dif = color_dif;
	Ground_Vertex[2].spc = color_spc;
	Ground_Vertex[2].u = 0.0f;
	Ground_Vertex[2].v = 1.0f;

	Ground_Vertex[3].pos = VGet(RANGE * GROUND_X, -RANGE * 2, GROUND_Z * -RANGE);
	Ground_Vertex[3].norm = VGet(0.0f, 0.0f, -1.0f);
	Ground_Vertex[3].dif = color_dif;
	Ground_Vertex[3].spc = color_spc;
	Ground_Vertex[3].u = 1.0f;
	Ground_Vertex[3].v = 1.0f;

	/*地面インデックス*/
	Ground_Index[0] = 0;
	Ground_Index[1] = 1;
	Ground_Index[2] = 2;

	Ground_Index[3] = 1;
	Ground_Index[4] = 2;
	Ground_Index[5] = 3;



	/*手前*/
	Index[0][0] = 0;
	Index[0][1] = 1;
	Index[0][2] = 2;

	Index[0][3] = 1;
	Index[0][4] = 2;
	Index[0][5] = 3;

	/*奥*/
	Index[1][0] = 4;
	Index[1][1] = 5;
	Index[1][2] = 6;

	Index[1][3] = 6;
	Index[1][4] = 5;
	Index[1][5] = 7;

	/*左*/
	Index[2][0] = 0;
	Index[2][1] = 4;
	Index[2][2] = 2;

	Index[2][3] = 4;
	Index[2][4] = 2;
	Index[2][5] = 6;


	/*右*/
	Index[3][0] = 1;
	Index[3][1] = 5;
	Index[3][2] = 7;

	Index[3][3] = 1;
	Index[3][4] = 3;
	Index[3][5] = 7;




	/*上*/
	Index[4][0] = 0;
	Index[4][1] = 4;
	Index[4][2] = 5;

	Index[4][3] = 0;
	Index[4][4] = 1;
	Index[4][5] = 5;


	/*下*/
	Index[5][0] = 6;
	Index[5][1] = 7;
	Index[5][2] = 2;

	Index[5][3] = 3;
	Index[5][4] = 7;
	Index[5][5] = 2;


}

Answer 1

（３次元グラフィクスでの）「法線」ってどういう役割をするんですか？
という事柄に関して調べてそこそこに理解しておく段階を経た方が話が早いと思います．

"specular diffuse ambient" とかそれ系の単語で検索するなりして，
ざっくりと，光源と物体の位置と法線との関係からどうやって描画色が決まるのか？　的な話を知ると良いでしょう．

（そうでなくとも，

(0,0,0)ではカメラに映りません

という記述から，「法線」という言葉の意味の理解が危ういように思えます．）

• とりあえず頂点を複数の面で共有しない形の実装から試していくと，与えるべき法線の値が解りやすくて良いのではないかと思います．
• （お使いのライブラリと設定次第で）法線はライティングだけでなくカリングにも使われるかもしれませんので，表示される/されない 的な事態であるなら，そっち方面も調査すると良い可能性もあります．

Comments

[fana]

> 頂点を複数の面で共有しない形の実装...
に関して補足しておく．
例えば立方体の頂点は8個だが，それを「8個の頂点のデータ」として実装すると，各頂点データは3つの面で共有される形になる．
その場合，「面上の各所における「法線」やその他の属性値はどのようにして決められるのであろうか？」という話が表示結果を左右することになる．最初からそこの話までも追加で理解するのは面倒だろう．だからお勧めしないということだ．
立方体の6個の面がそれぞれ4個の頂点を必要とする→頂点データは6*4で24個用意する　という，個々の頂点データは１個の面のために専用で用意する形　の方が，データを与えるのにも表示結果を把握するのも易しいであろう，と．

[退会済みユーザー]

面法線を算出してから頂点法線を算出する方法でいいのでしょうか？

[fana]

なんだろう…　正直，毎度そういう形に訊いてくる意味がわからないんですよね．

あなたがやることの意味をわかっているならば，「面法線を算出してから頂点法線を算出する方法でいい」のかどうかというのは自明なのではありませんか？
というか，その方向で計算していくのが良いのかどうか？というのは「あなたのやりたいこと次第」なのですから，答えはあなたの中にある．（データの入力形態と，最終的に得たい法線って何よ？という話次第であろうから）

[fana]

「頂点にデータとして与える法線」って何よ？どっちを向いていてほしいのよ？
ってのを，とりあえず「面の法線」という考えやすい事柄とできるような世界をお勧めしているわけだが，そこらへんの話が通じているのかいないのか？

いやいや「頂点がとんがっている方向」として与えたい（そのようにして与えることで得られるレンダリング結果が得たい）のだ，という話なのであれば，頂点を共有する面群の法線から「算出」するといったような話を粛々と行えばよいのではないのか？

[退会済みユーザー]

なるほど、質問ですがライティングにはどう影響するのでしょうか？適当に光を当て実験してますが

[fana]

検索ワードを示しているのですから，まずはその単語で調べて欲しいところ．

ライティングについて知りたいなら，素直に"lighting"を検索ワードに含めて"specular diffuse ambient lighting"とかでググっても良いだろうし．
あるいは，こっちが例示した検索ワードが気に入らないなら，よりダイレクトに「ライティング　法線」とかでもいいんじゃないですか？

DXライブラリとかいうのはDirectXを使っているみたいですから，例えばそこらへんを考慮して
"directX specular diffuse ambient"とかググれば例えばこういうページ↓も見つかります．
https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/direct3d9/mathematics-of-lighting
ここでdiffuseやspecularの詳細を見れば数式まで書いてありますし，そういうのを見た方が早い．

[退会済みユーザー]

コメントをし間違えました。