Raytracer Refraction Bug

Я пишу raytracer на C ++, и у меня возникли проблемы с преломлением. Я рендеринг сферы и плоскости земли, и сфера должна преломляться. Тем не менее, это больше похоже на сферу внутри сферы: «внешняя» сфера выглядит правильно затененной, но не преломляющей, в то время как «внутренняя» сфера выглядит как самозатененная. Вот ссылка на то, как это выглядит: http://imgur.com/QVGkeBT.

Вот соответствующий код.

//inside main raytrace function
if(refraction > 0.0f){ //the surface is refractive
//calculate refraction vector
Ray refract(intersection,
objList[bestObj]->refractedRay(
ray.dir,intersection,&cos_theta,&R0));
//recurse
refrColor = raytrace(refract);
}
else{ //no refraction
refrColor = background;
}//refractedRay(vec3,vec3,float*,float*)
//...initialize variables, do geometric transforms
//into air out of obj
if(dot(ray,normal) < 0){
n1 = ior;
n2 = 1.0f;
*cos = dot(ray,-normal);
}
//into obj out of air
else{
n1 = 1.0f;
n2 = ior;
*cos = dot(ray,normal);
normal = -normal;
}

//check value under sqrt
float n = n1/n2;
float disc = 1-(pow(n,2)*(1-pow(*cos,2)));
if(disc < 0){ //total internal reflection
return ray - 2*-(*cos)*normal; //reflection vector
}

return (n*ray)+(((n*(*cos))-sqrt(disc))*normal);

Раньше сфера выглядела хуже, потом я вспомнил, что нормализовал свои векторы, и это выглядит так. Раньше все это выглядело только как внутренняя сфера. Внутри основной функции трассировки лучей я делаю преломление так же, как и отражение, просто используя вместо этого преломленный луч. Я также попытался изменить входящую точку пересечения и луча с помощью эпсилона, чтобы проверить, насколько он самовосстанавливающийся, поскольку вы можете попасть в затенение.

Любая помощь будет оценена 🙂

6

Решение

Я не проверял ваши формулы преломления, но это выглядит неправильно:

//into air out of obj
if(dot(ray,normal) < 0){
n1 = ior;
n2 = 1.0f;
*cos = dot(ray,-normal);
}

Если скалярное произведение падающего луча и нормали меньше нуля и предполагается, что нормаль направлена ​​наружу от объекта (что, вероятно, должно), то этот случай соответствует air -> insideпоэтому ваши показатели преломления должны быть поменяны местами. Как и сейчас, вы рендерите сферу с помощью ior. 1 / ior и поскольку этот показатель преломления меньше 1, вы наблюдаете полное внутреннее отражение по краям.

Вот одна из моих реализаций на которую вы можете взглянуть, чтобы убедиться, что чего-то не хватает (у него больше возможностей, но вы должны быть в состоянии определить интересующие вас части и проверить, соответствуют ли ваши вычисления). Для меня все выглядит хорошо, поэтому я думаю, что исправление показателей преломления должно сделать это.

Однако недетерминированный паттерн в центре сферы определенно выглядит как самопересечение. Убедитесь, что в случае отражения вы нажимаете отраженный луч немного за пределами пересеченной поверхности, и в случае преломления нажмите преломленный луч слегка внутри, чтобы избежать самопересечения.

3

Другие решения

Других решений пока нет …

По вопросам рекламы [email protected]