學習光線追蹤(17)---BUG修改

0.簡介

之前就顧着一直寫來着,中途出現了一些小問題,這裏簡單總結一下。

1.盒體繪製

這裏後來我繪製了一個箱子,結果出現了神奇的問題,找了很久發現,是在計算箱子最近平面的時候找到平面就返回了,沒有判斷最小距離。所以做了新的補丁。

Ray Triangles::intersect(Ray ray)
{
	//一束光線只能在同一時間打在這個物體的一個位置上
	float min = FLT_MAX;
	Ray ret;
	for (int i = 0; i < triangles.size(); i++)
	{
		//光線打在物體上,返回的是光線到物體的信息
		Ray r = triangles[i].intersect(ray);
		if (r.polygon != nullptr && r.distance < min)
		{
			min = r.distance;
			ret = r;
			//return r;
		}
	}
	if (ret.polygon != nullptr)
		return ret;
	return Ray(ray.direction, ray.position, ray.intensity, ray.color, nullptr);
}

盒子繪製還有一個問題,就是面顯示錯誤,這是頂點信息輸入錯誤導致的,其實上一篇博客中的圖片就能看出來,只不過箱子透明,不明顯。

修改後如下

        Triangle tr0 = Triangle(vec5(vec3(-5, 5, 5), vec2(0, 1)), vec5(vec3(-5, -5, 5), vec2(0, 0)), vec5(vec3(5, -5, 5), vec2(1, 0)), &m3);
	Triangle tr1 = Triangle(vec5(vec3(5, -5, 5), vec2(1, 0)), vec5(vec3(5, 5, 5), vec2(1, 1)), vec5(vec3(-5, 5, 5), vec2(0, 1)), &m3);
	Triangle tr2 = Triangle(vec5(vec3(-5, -5, 5), vec2(1, 0)), vec5(vec3(-5, 5, 5), vec2(1, 1)), vec5(vec3(-5, -5, -5), vec2(0, 0)), &m3);
	Triangle tr3 = Triangle(vec5(vec3(-5, -5, -5), vec2(0, 0)), vec5(vec3(-5, 5, 5), vec2(1, 1)), vec5(vec3(-5, 5, -5), vec2(0, 1)), &m3);
	Triangle tr4 = Triangle(vec5(vec3(5, 5, 5), vec2(0, 1)), vec5(vec3(5, -5, 5), vec2(0, 0)), vec5(vec3(5, -5, -5), vec2(1, 0)), &m3);
	Triangle tr5 = Triangle(vec5(vec3(5, 5, 5), vec2(0, 1)), vec5(vec3(5, -5, -5), vec2(1, 0)), vec5(vec3(5, 5, -5), vec2(1, 1)), &m3);
	Triangle tr6 = Triangle(vec5(vec3(5, 5, -5), vec2(0, 1)), vec5(vec3(5, -5, -5), vec2(0, 0)), vec5(vec3(-5, 5, -5), vec2(1, 1)), &m3);
	Triangle tr7 = Triangle(vec5(vec3(-5, 5, -5), vec2(1, 1)), vec5(vec3(5, -5, -5), vec2(0, 0)), vec5(vec3(-5, -5, -5), vec2(1, 0)), &m3);
	Triangle tr8 = Triangle(vec5(vec3(5, 5, 5), vec2(1, 1)), vec5(vec3(5, 5, -5), vec2(1, 0)), vec5(vec3(-5, 5, 5), vec2(0, 1)), &m3);
	Triangle tr9 = Triangle(vec5(vec3(-5, 5, 5), vec2(0, 1)), vec5(vec3(5, 5, -5), vec2(1, 0)), vec5(vec3(-5, 5, -5), vec2(0, 0)), &m3);
	Triangle tr10 = Triangle(vec5(vec3(5, -5, 5), vec2(0, 0)), vec5(vec3(-5, -5, 5), vec2(1, 0)), vec5(vec3(5, -5, -5), vec2(0, 1)), &m3);
	Triangle tr11 = Triangle(vec5(vec3(-5, -5, 5), vec2(1, 0)), vec5(vec3(-5, -5, -5), vec2(1, 1)), vec5(vec3(5, -5, -5), vec2(0, 1)), &m3);

然後箱子旋轉的時候,出現了紋理扭曲,觀察了一下現象,發現是變換矩陣乘法用法不對。

做了如下修改

void Triangle::move()
{
	wA = A.position*transforms  + position;
	wB = B.position*transforms  + position;
	wC = C.position*transforms  + position;
	//更新法向量
	normal = normalize(cross(wA.position - wB.position, wB.position - wC.position));
	//更新平面參數
	normal_distance = dot(normal, wA.position);
	
}

2.添加

爲了能更方便看各個角度,添加了新的類,專門根據角度生成旋轉矩陣的。旋轉原理是歐拉角。

class EulerAngle
{
public:
	EulerAngle();
	mat3 operator()(vec3 angle);
	~EulerAngle();
};
mat3 EulerAngle::operator()(vec3 angle)
{
	vec3 radian(angle.x*3.141592654/180, angle.y * 3.141592654 / 180, angle.z * 3.141592654 / 180);
	
	return mat3(vec3(1, 0, 0), vec3(0, cos(radian.x), -sin(radian.x)), vec3(0, sin(radian.x), cos(radian.x))) *
		mat3(vec3(cos(radian.y), 0, sin(radian.y)), vec3(0, 1, 0), vec3(-sin(radian.y), 0, cos(radian.y))) *
		mat3(vec3(cos(radian.z), -sin(radian.z), 0), vec3(sin(radian.z), cos(radian.z), 0), vec3(0, 0, 1));
}

這就可以看到旋轉效果了。

還有一處就是時間計算

cout << (end - start)/ CLOCKS_PER_SEC << "s" << endl;

3.效果

修改後效果

牆面和地面都換成了高清紋理,牆面我不想用這個,但是紋理太大沒下載完,暫時用這個吧。

4.源碼

release0.13

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