Смешивание карты освещения с диффузной текстурой

Вообще говоря, если вы все еще используете карты освещения, вы, вероятно, также не используете рендеринг HDR. А без того то, что вы хотите, не особо разумно. Если ваша карта освещения не предоставляет интенсивность света в виде значения HDR с плавающей запятой (возможно, в формате GL_R11F_G11F_B10F или GL_RGBA16F), это не будет работать очень хорошо.

И, конечно же, вам придется делать обычные вещи, которые вы делаете с HDR, такие как отображение тонов и так далее.

Наконец, ваше аддитивное уравнение не имеет смысла. Если цвет карты освещения представляет диффузное взаимодействие между светом и поверхностью, то простое добавление цвета карты освещения ничего не значит. Стандартное уравнение диффузного освещения — C * (dot(N, L) * I * D), где I — интенсивность света, D — коэффициент ослабления на расстоянии, а C — диффузный цвет. Значение из карты освещения предположительно является величиной в скобках. Так что добавлять смысла нет.

Его все еще нужно умножить на диффузный цвет поверхностей. Любое чрезмерное осветление будет связано с эффективной интенсивностью света как функцией D.

Что вам нужно, так это расстояние (или, чтобы сэкономить немного, квадрат расстояния) источника света до освещаемого фрагмента. Затем вы можете, в простейшем случае, линейно интерполировать между картой освещения и вкладом источника света:

Расстояние — это простой расчет, который можно выполнить для каждой вершины в вашем вершинном шейдере:

in      vec4  VertexPosition; // let's assume world space for simplicity
uniform vec4  LightPosisiton; // world-space - might also be part of a uniform block etc.
out     float LightDistance;  // pass the distance to the fragment shader

// other stuff you need here ....

void main()
{
  // do stuff 
  LightDistance = length(VertexPosition - LightPosisiton);
}

В вашем фрагментном шейдере вы используете расстояние для вычисления коэффициентов интерполяции между вкладами источника света и карты освещения:

in      float     LightDistance;
const   float     MAX_DISTANCE = 10.0;
uniform sampler2D LightMap;

// other stuff ...

out vec4 FragColor;

void main()
{
  vec4 LightContribution;
  // calculate illumination (including shadow map evaluation) here
  // store in LightContribution

  vec4 LightMapConstribution = texture(LightMap, /* tex coords here */);

  // The following DistanceFactor will map distances in the range [0, MAX_DISTANCE] to
  // [0,1]. The idea is that at LightDistance >= MAX_DISTANCE, the light source
  // doesn't contribute anymore.
  float DistanceFactor  = min(1.0, LightDistance / MAX_DISTANCE); 

  // linearly interpolat between LightContribution and LightMapConstribution 
  vec4 FinalContribution = mix(LightContribution, LightMapConstribution, DistanceFactor);

  FragColor = WhatEverColor * vec4(FinalContribution.xyz, 1.0);
}

ХТН.

РЕДАКТИРОВАТЬ: чтобы учесть замечания Никола Боласа, я предполагаю, что LightMap хранит вклад, закодированный как цвет RGB, сохраняя вклады для каждого канала. Если у вас на самом деле есть карта освещения с одним каналом, которая хранит только монохроматические вклады, вам придется либо использовать цвет поверхности, либо использовать цвет источника света, либо уменьшить вклад источника света в один канал.

EDIT2: хотя это работает математически, это определенно не правильно физически. Возможно, вам потребуется некоторая коррекция окончательного вклада, чтобы сделать его хотя бы физически правдоподобным. Если вы стремитесь только к эффекту, вы можете просто поиграть с поправочными коэффициентами, пока не будете удовлетворены результатом.