0.简介

前面的反射效果已经和非光追渲染有很大区别了，这回加上折射计算，效果会更好。

1.折射计算

折射计算相对反射要复杂一点，折射公式网上有的是，我就不在这里进行推导和详细讲解了，有需要的可以看下面这篇博客。

光线折射计算

2.添加计算代码

在之前的反射光线附近添加折射光线计算代码，然后折射也进行光追迭代。

光线追踪迭代函数。

Ray rayTrac(Ray ray, vector<Polygon*> s, int times)
{Ray r(vec3(0, 0, 0), vec3(0, 0, 0), 0, vec3(0, 0, 0), nullptr);if (times <= 0)return r;float minDistance = FLT_MAX;for (auto obj : s){//找到最近的物体Ray rayTemp = obj->intersect(ray);if (rayTemp.polygon && rayTemp.distance < minDistance){minDistance = rayTemp.distance;r = rayTemp;}}if (r.polygon == nullptr)return Ray(vec3(0, 0, 0), vec3(0, 0, 0), 0, vec3(0, 0, 0), nullptr);//计算反射光线vec3 reflectRayNormal = r.normal;/*if (dot(r.direction , reflectRayNormal) > 0)reflectRayNormal = -reflectRayNormal;*///构造折射光线float itea = ((Polygon*)(r.polygon))->m->refract;float cosa1 = abs(dot(r.direction ,reflectRayNormal));float cosa2 = sqrt(1 - (1 / (itea * itea) * (1 - cosa1 * cosa1)));Ray refractRay = Ray(normalize((1 / itea) * r.direction + (cosa1 / itea - cosa2) * reflectRayNormal), r.end.position, 0, vec3(0, 0, 0), nullptr);//构造反射光线Ray reflectRay = Ray(normalize(r.direction - (2 * dot(r.direction, reflectRayNormal)) * reflectRayNormal), r.end.position, 0, vec3(0, 0, 0), nullptr);//获得反射光线方向refractRay = rayTrac(refractRay, s, times - 1);reflectRay = rayTrac(reflectRay, s, times - 1);//计算物体返回的颜色r = ((Polygon*)(r.polygon))->sample(r, reflectRay, refractRay);return r;
}

对于平面有折射的处理代码，球也有，但是之前出了点问题，所以调试了好几次才找到，这里需要注意的是，如果光线进入球体内，那么折射光线会穿过球体，所以要区分光线在球体内发射还是在球外，对于平面，要考虑平面部分正反面，两面都能反光和折射。

Ray Sphere::intersect(Ray ray)
{Ray result(ray.direction,ray.position,ray.intensity, vec3(0,0,0), nullptr);//计算球和光线的向量vec3 v = ray.position - center;//如果光源在球体表面或者内部，要专门注意这种情况if (abs(length(v) - radius) < 0.001 && dot(normalize(v) , ray.direction) <= 0){result.polygon = this;    float cosa = glm::dot(normalize((center - ray.position)), normalize(ray.direction));//normalize(abs((center - ray.position))*normalize(ray.direction));result.distance = 2 * radius * abs(cosa);result.end = ray.getEndPoint(result.distance);result.normal = -normalize(result.end.position - center);return result;}float disSubR = dot(v , v) - (radius * radius);float ray_v_dot = dot(ray.direction , v);if (ray_v_dot <= 0){float discr = ray_v_dot * ray_v_dot - disSubR;if (discr >= 0){result.polygon = this;result.distance = -ray_v_dot - sqrt(discr);result.end = ray.getEndPoint(result.distance);result.normal = normalize(result.end.position - center);return result;}}return result;
}

3.效果

4.源码

release0.11

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