关于glsl：类似于MeshLab的可视化器的OpenGL着色器可为每个面着色

OpenGL shader to shade each face similar to MeshLab's visualizer

我具有非常基础的OpenGL知识，但是我正在尝试复制MeshLab可视化器具有的阴影效果。

如果在MeshLab中加载网格，您将意识到，如果一个面向相机的面完全发光，并且在旋转模型时，光照会随着面向相机的面的变化而变化。我在MeshLab中加载了一个带有12个面的简单单位立方体，并捕获了以下屏幕截图，以使我的观点清晰明了：

加载了模型(注意面部如何完全变灰)：
略微旋转模型(注意面部变暗)：
旋转更多(注意现在所有面孔都变黑了)：

在我的头上，我认为它的工作方式是通过某种方式在着色器中为每个面分配颜色。如果脸部法线与摄影机之间的角度为零，则脸部将完全照亮(根据脸部的颜色)，否则，照亮与法向矢量和照相机矢量之间的点积成比例。

我已经有了使用着色器/ VBO绘制网格的代码。我什至可以分配每个顶点的颜色。但是，我不知道如何实现类似的效果。据我所知，片段着色器可以在顶点上工作。快速搜索发现了这样的问题。但是，当答案涉及重复顶点时，我感到困惑。

如果有什么不同，在我的应用程序中，我加载*.ply文件，其中包含顶点位置，三角形索引和每个顶点的颜色。

@DietrichEpp回答后的结果

我创建了重复的顶点数组，并使用以下着色器实现了所需的照明效果。从发布的屏幕截图中可以看出，相似之处是不可思议的:)

顶点着色器：

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#version 330 core

uniform mat4 projection_matrix;
uniform mat4 model_matrix;
uniform mat4 view_matrix;

in vec3 in_position; // The vertex position
in vec3 in_normal; // The computed vertex normal
in vec4 in_color; // The vertex color

out vec4 color; // The vertex color (pass-through)

void main(void)
{
gl_Position = projection_matrix * view_matrix * model_matrix * vec4(in_position, 1);

// Compute the vertex's normal in camera space
vec3 normal_cameraspace = normalize(( view_matrix * model_matrix * vec4(in_normal,0)).xyz);
// Vector from the vertex (in camera space) to the camera (which is at the origin)
vec3 cameraVector = normalize(vec3(0, 0, 0) - (view_matrix * model_matrix * vec4(in_position, 1)).xyz);

// Compute the angle between the two vectors
float cosTheta = clamp( dot( normal_cameraspace, cameraVector ), 0,1 );

// The coefficient will create a nice looking shining effect.
// Also, we shouldn't modify the alpha channel value.
color = vec4(0.3 * in_color.rgb + cosTheta * in_color.rgb, in_color.a);
}

片段着色器：

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#version 330 core

in vec4 color;

out vec4 out_frag_color;

void main(void)
{
out_frag_color = color;
}

不可思议的结果与单位立方体：

Result 1

Result 2