Küp Haritaları (Cubemaps & Skybox) 🌌

Şimdiye kadar sadece 2 boyutlu dokularla çalıştık. Ancak etrafımızı 360 derece saran devasa bir gökyüzü manzarası (Skybox) veya krom bir kürenin etrafındaki dünyayı ayna gibi yansıtması (Reflection) için Küp Haritaları (Cubemaps) kullanılır.

Bir Küp Haritası, bir küpün 6 yüzüne denk gelen 6 adet bağımsız 2B dokunun tek bir doku nesnesi altında birleştirilmesidir:

Bu dokuları örneklemek için 2B UV koordinatları (\(u, v\)) yerine, merkezden dışarıya doğru uzanan 3B bir yön vektörü (vec3) kullanırız!

---

1. Gökyüzü Kutusu (Skybox) 🌄

Skybox, tüm sahneyi içine alan devasa bir küptür ve oyuncuya sonsuz uzaklıkta bir dağ, gökyüzü ya da uzay manzarası yanılsaması verir:

Küp Haritası Dokusunu Yükleme:

unsigned int loadCubemap(vector<std::string> faces)
{
    unsigned int textureID;
    glGenTextures(1, &textureID);
    glBindTexture(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, textureID);

    for (unsigned int i = 0; i < faces.size(); i++)
    {
        unsigned char *data = stbi_load(faces[i].c_str(), &width, &height, &nrChannels, 0);
        glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_POSITIVE_X + i, 
                     0, GL_RGB, width, height, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, data);
        stbi_image_free(data);
    }
    return textureID;
}

Skybox Derinlik Hilesi (\(z = 1.0\)) ⚡

Skybox'ın her zaman tüm nesnelerin en arkasında kalmasını sağlamak için Vertex Shader'da z bileşenini w bileşenine eşitleriz (\(z / w = 1.0\)):

#version 330 core
layout (location = 0) in vec3 aPos;

out vec3 TexCoords;

uniform mat4 projection;
uniform mat4 view;

void main()
{
    TexCoords = aPos;
    vec4 pos = projection * mat4(mat3(view)) * vec4(aPos, 1.0);
    gl_Position = pos.xyww; // Z değerini daima 1.0 (en uzak) yapar!
}

Böylece derinlik fonksiyonunu glDepthFunc(GL_LEQUAL); yaptığımızda Skybox sadece diğer nesnelerin çizilmediği boş piksellere çizilir; bu da inanılmaz bir performans kazandırır!

---

2. Çevresel Yansıma (Environment Reflection) 🪞

Küp haritalarının en havalı tarafı, nesnelerin üzerine ayna efekti vermektir.

Kameranın bakış yönü ile yüzey normalinin yansıma vektörünü alır ve bu vektörle gökyüzü küp haritasından örnekleme yaparız:

#version 330 core
out vec4 FragColor;

in vec3 Normal;
in vec3 Position;

uniform vec3 cameraPos;
uniform samplerCube skybox;

void main()
{             
    vec3 I = normalize(Position - cameraPos);
    vec3 R = reflect(I, normalize(Normal));
    FragColor = vec4(texture(skybox, R).rgb, 1.0);
}

Sonuç: Tamamen ayna kaplı krom bir nesne!

---

3. Çevresel Kırılma (Refraction / Cam & Su Efekti) 💎

Işık cam ya da su gibi bir ortama girdiğinde yön değiştirir (Snell Kanunu):

GLSL yerleşik refract fonksiyonu ile nesnelerimizi saf elmas veya cama dönüştürebiliriz:

float ratio = 1.00 / 1.52; // Hava -> Cam kırılma indisi
vec3 I = normalize(Position - cameraPos);
vec3 R = refract(I, normalize(Normal), ratio);
FragColor = vec4(texture(skybox, R).rgb, 1.0);

---

Sırada tampon bellek yönetiminin ileri tekniklerini göreceğimiz Bölüm 7: "İleri Düzey Veri" var!

👉 Sonraki Bölüm: İleri Düzey Veri