光线跟踪程序中的全向光给出了错误的渲染c++； 我试图在C++中的光线跟踪程序中实现全向光源（A.K.A，点光源）。我没有得到预期的结果，但我无法解决问题。也许有人能看出我做错了什么。 我已经包括了负责光线跟踪和灯光的两个功能。ClosestIntersection函数查找最近的交点和三角形。这将在以后的DirectLight功能中使用。 我真的很感激任何帮助 #include <iostream> #include <glm/glm.hpp> #include <SDL.h> #include "SDLauxiliary.h" #include "TestModel.h" #include "math.h" using namespace std; using glm::vec3; using glm::mat3; // ---------------------------------------------------------------------------- // GLOBAL VARIABLES const int SCREEN_WIDTH = 500; const int SCREEN_HEIGHT = 500; SDL_Surface* screen; int t; vector<Triangle> triangles; float focalLength = 900; vec3 cameraPos(0, 0, -4.5); vec3 lightPos(0.5, 0.5, 0); vec3 lightColor = 14.f * vec3(1,1,1); // Translate camera float translation = 0.1; // use this to set translation increment // Rotate camera float yaw; vec3 trueCameraPos; const float PI = 3.1415927; // ---------------------------------------------------------------------------- // CLASSES class Intersection; // ---------------------------------------------------------------------------- // FUNCTIONS void Update(); void Draw(); bool ClosestIntersection(vec3 start, vec3 dir, const vector<Triangle>& triangles, Intersection& closestIntersection); vec3 DirectLight(const Intersection& i); // ---------------------------------------------------------------------------- // STRUCTURES struct Intersection { vec3 position; float distance; int triangleIndex; }; float m = std::numeric_limits<float>::max(); int main(int argc, char* argv[]) { LoadTestModel(triangles); screen = InitializeSDL(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT); t = SDL_GetTicks(); // Set start value for timer. while (NoQuitMessageSDL()) { Update(); Draw(); } SDL_SaveBMP(screen, "screenshot.bmp"); return 0; } void Update() { // Compute frame time: int t2 = SDL_GetTicks(); float dt = float(t2 - t); t = t2; cout << "Render time: " << dt << " ms." << endl; } } void Draw() { if (SDL_MUSTLOCK(screen)) SDL_LockSurface(screen); for (int y = 0; y<SCREEN_HEIGHT; ++y) { for (int x = 0; x < SCREEN_WIDTH; ++x) { vec3 start = cameraPos; vec3 dir(x - SCREEN_WIDTH / 2, y - SCREEN_HEIGHT / 2, focalLength); Intersection intersection; if (ClosestIntersection(start, dir, triangles, intersection)) { //vec3 theColor = triangles[intersection.triangleIndex].color; vec3 theColor = DirectLight(intersection); PutPixelSDL(screen, x, y, theColor); } else { vec3 color(0, 0, 0); PutPixelSDL(screen, x, y, color); } } } if (SDL_MUSTLOCK(screen)) SDL_UnlockSurface(screen); SDL_UpdateRect(screen, 0, 0, 0, 0); } bool ClosestIntersection(vec3 s, vec3 d, const vector<Triangle>& triangles, Intersection& closestIntersection) { closestIntersection.distance = m; for (size_t i = 0; i < triangles.size(); i++) { vec3 v0 = triangles[i].v0; vec3 v1 = triangles[i].v1; vec3 v2 = triangles[i].v2; vec3 u = v1 - v0; vec3 v = v2 - v0; vec3 b = s - v0; vec3 x; // Determinant of A = [-d u v] float det = -d.x * ((u.y * v.z) - (v.y * u.z)) - u.x * ((-d.y * v.z) - (v.y * -d.z)) + v.x * ((-d.y * u.z) - (u.y * -d.z)); // Cramer'r Rule for t = x.x x.x = (b.x * ((u.y * v.z) - (v.y * u.z)) - u.x * ((b.y * v.z) - (v.y * b.z)) + v.x * ((b.y * u.z) - (u.y * b.z))) / det; if (x.x >= 0) { // Cramer'r Rule for u = x.y x.y = (-d.x * ((b.y * v.z) - (v.y * b.z)) - b.x * ((-d.y * v.z) - (v.y * -d.z)) + v.x * ((-d.y * b.z) - (b.y * -d.z))) / det; // Cramer'r Rule for v = x.z x.z = (-d.x * ((u.y * b.z) - (b.y * u.z)) - u.x * ((-d.y * b.z) - (b.y * -d.z)) + b.x * ((-d.y * u.z) - (u.y * -d.z))) / det; if (x.y >= 0 && x.z >= 0 && x.y + x.z <= 1 && x.x < closestIntersection.distance) { closestIntersection.position = x; closestIntersection.distance = x.x; closestIntersection.triangleIndex = i; } } } //end of for loop if (closestIntersection.distance != m) { return true; } else { return false; } } vec3 DirectLight(const Intersection& i) { vec3 n = triangles[i.triangleIndex].normal; vec3 r = lightPos - i.position; float R2 = r.x * r.x + r.y * r.y + r.z * r.z; vec3 D = (lightColor * fmaxf((glm::dot(glm::normalize(r), n)), 0)) / (4 * PI * R2); return D; } #包括 #包括 #包括 #包括“SDLauxiliary.h” #包括“TestModel.h” #包括“math.h” 使用名称空间std； 使用glm:：vec3； 使用glm:：mat3； // ---------------------------------------------------------------------------- //全局变量 屏幕宽度=500； 屏幕内的常数_高度=500； SDL_表面*屏幕； int t； 矢量三角形； 浮动焦点长度=900； vec3 cameraPos（0,0，-4.5）； vec3-lightPos（0.5,0.5,0）； vec3-lightColor=14.f*vec3（1,1,1）； //平移摄像机 浮点转换=0.1；//使用此选项设置平移增量 //旋转摄像机 浮动偏航； vec3-trueCameraPos； 常数浮点PI=3.1415927； // ---------------------------------------------------------------------------- //班级 等级交叉； // ---------------------------------------------------------------------------- //功能 无效更新（）； 无效抽取（）； 布尔闭合区间（矢量3开始、矢量3方向、常量矢量和三角形、， 交叉口和封闭区间）； vec3直射灯（康斯特交叉口和i）； // ---------------------------------------------------------------------------- //结构 结构交点 { vec3位置； 浮动距离； int三角形索引； }; float m=std:：numeric_limits:：max（）； int main（int argc，char*argv[]） { LoadTestModel（三角形）； 屏幕=初始值DL（屏幕宽度、屏幕高度）； t=SDL_GetTicks（）；//设置计时器的启动值。 while（NoQuitMessageSDL（）） { 更新（）； Draw（）； } SDL_SaveBMP（屏幕，“screenshot.bmp”）； 返回0； } 无效更新（） { //计算帧时间： int t2=SDL_GetTicks（）； 浮动dt=浮动（t2-t）； t=t2； cout

如果我正确理解了

ClosestIntersection

中的代码，下面是它对每个三角形的作用：

• 假设u，v是从三角形的一个顶点到另外两个顶点的向量，d是我们正在考虑的光线方向的反方向
• 设b是从三角形顶点到摄像机的向量
• 找到p，q，r，这样b=pd+qu+rv（p，q，r就是代码所称的x.x，x.y，x.z）

---

• 如果p>0，q>=0，r>=0，q+r这不是一个非常好的答案，但是我设法让你的代码在没有奇怪的阴影间断的情况下工作。问题发生在

  ClosestIntersection

  中，也许Gareth的答案涵盖了它。我现在需要停止看这个问题，但我想向你展示我以前的经历我离开了，我需要一个答案来发布一些代码

  // This starts with some vec3 helper functions which make things
  // easier to look at
  float Dot(const vec3& a, const vec3& b) {
      return a.x * b.x + a.y * b.y + a.z * b.z;
  }
  vec3 Cross(const vec3& a, const vec3& b) {
     return vec3(a.y*b.z - a.z*b.y, a.z*b.x - a.x*b.z, a.x*b.y - a.y*b.x); 
  }
  float L2(const vec3& v) { return v.x*v.x + v.y*v.y + v.z*v.z; }
  float Abs(const vec3& v) { return std::sqrt(L2(v)); }
  
  // Here is the replacement version of ClosestIntersection
  bool ClosestIntersection(vec3 cam, vec3 dir,
      const vector<Triangle>& triangles, Intersection& closestIntersection) 
  {
      closestIntersection.distance = m;
      vec3 P0 = cam;
      vec3 P1 = cam + dir;
      for (size_t i = 0; i < triangles.size(); ++i) {
          vec3 v0 = triangles[i].v0;
          vec3 v1 = triangles[i].v1;
          vec3 v2 = triangles[i].v2;
          // Dan Sunday
          // http://geomalgorithms.com/a06-_intersect-2.html
          vec3 u = v1 - v0;
          vec3 v = v2 - v0;
          // w = P-v0, solve w = su +tv (s, t are parametric scalars)
  
          vec3 n = Cross(u, v);
          float ri = Dot(n, (v0 - P0)) / Dot(n, (P1 - P0));
          vec3 Pi = P0 + ri * (P1- P0);
          vec3 w = Pi - v0;
  
          // s = w . (n x v) / (u . (n x v))
          // t = w . (n x u) / (v . (n x u))
  
          float s = Dot(w, Cross(n, v)) / Dot(u, Cross(n, v));
          float t = Dot(w, Cross(n, u)) / Dot(v, Cross(n, u));
  
          if(s >= 0 && t >= 0 && s+t <= 1) {
              float dist = Abs(cam - Pi);
              if(dist < closestIntersection.distance) {
                  closestIntersection.position      = Pi;
                  closestIntersection.distance      = dist;
                  closestIntersection.triangleIndex = int(i);
              }
          }
      }
  
      return closestIntersection.distance != m;
  }
  

  //这是从一些vec3助手函数开始的，这些函数
  //更容易看
  浮点数（常数向量3&a、常数向量3&b）{
  返回a.x*b.x+a.y*b.y+a.z*b.z；
  }
  vec3交叉（常数vec3&a、常数vec3&b）{
  返回vec3（a.y*b.z-a.z*b.y，a.z*b.x-a.x*b.z，a.x*b.y-a.y*b.x）；
  }
  浮点L2（const vec3&v）{返回v.x*v.x+v.y*v.y+v.z*v.z；}
  浮点Abs（constvec3&v）{returnstd:：sqrt（L2（v））；}
  //这是ClosestIntersection的替换版本
  bool ClosestIntersection（vec3凸轮、vec3方向、，
  常量向量和三角形、交点和闭合截面）
  {
  closestIntersection.distance=m；
  vec3 P0=cam；
  vec3 P1=凸轮+方向；
  对于（size_t i=0；i如果（s>=0&&t>=0&&s+t只是出于好奇，为什么要删除此问题的答案？因为我想发布整个代码，而当我更改问题时，人们通常会抱怨。所以我想发布一个新的：）非常感谢！非常感谢您抽出时间：）谢谢您的明确解释！这就是我在花了很长时间才让它发挥作用之后所需要的：）