如何在简单光线跟踪器中使用纹理贴图？ 我试图在C++中添加一个特性给光线跟踪程序。也就是说，我正在尝试向球体添加纹理贴图。为了简单起见，我使用数组来存储纹理数据。通过使用十六进制编辑器并将正确的字节值复制到代码中的数组中，我获得了纹理数据。这只是为了我的测试目的。当此数组的值对应于仅为红色的图像时，除了没有着色外，它的工作方式似乎与预期接近。 图像右下角显示了正确的球体应该是什么样子。此球体的颜色使用一组颜色，而不是纹理贴图

另一个问题是，当纹理贴图不是一种颜色像素时，它会变成白色。我的测试图像是一张水的图片，当它绘制地图时，它只显示白色周围的一圈蓝色像素

完成此操作后，其显示方式如下：

以下是一些代码片段：

  Color getColor(const Object *object,const Ray *ray, float *t)
  {
   if (object->materialType == TEXTDIF || object->materialType == TEXTMATTE) {
    float distance = *t;
    Point pnt = ray->origin + ray->direction * distance;
    Point oc = object->center; 
    Vector ve = Point(oc.x,oc.y,oc.z+1) - oc;
    Normalize(&ve);
    Vector vn = Point(oc.x,oc.y+1,oc.z) - oc;
    Normalize(&vn);
    Vector vp = pnt - oc;
    Normalize(&vp);

    double phi = acos(-vn.dot(vp));

    float v = phi / M_PI;
    float u;

    float num1 = (float)acos(vp.dot(ve));
    float num = (num1 /(float) sin(phi));

    float theta = num /(float) (2 * M_PI);
    if (theta < 0 || theta == NAN) {theta = 0;}
    if (vn.cross(ve).dot(vp) > 0) {
        u = theta;
    }
    else {
        u = 1 - theta;
    }
    int x = (u * IMAGE_WIDTH) -1;
    int y = (v * IMAGE_WIDTH) -1;
    int p = (y * IMAGE_WIDTH + x)*3;

    return Color(TEXT_DATA[p+2],TEXT_DATA[p+1],TEXT_DATA[p]);

}
else {
    return object->color;
}
};

Color getColor（常量对象*Object，常量光线*Ray，浮点*t）
{
如果（对象->材质类型==TEXTDIF | |对象->材质类型==TEXTMATTE）{
浮动距离=*t；
点pnt=射线->原点+射线->方向*距离；
点oc=对象->中心；
向量ve=点（oc.x，oc.y，oc.z+1）-oc；
规范化（&ve）；
向量vn=点（oc.x，oc.y+1，oc.z）-oc；
规范化（&vn）；
向量vp=pnt-oc；
规范化&vp；
双φ=acos（-vn.dot（vp））；
浮点数v=φ/M_π；
浮动u；
float num1=（float）acos（vp.dot（ve））；
float num=（num1/（float）sin（phi））；
浮点θ=num/（浮点）（2*M_π）；
如果（θ<0 | |θ==NAN）{θ=0；}
如果（垂直交叉点（ve）.点（vp）>0）{
u=θ；
}
否则{
u=1-θ；
}
int x=（u*图像宽度）-1；
int y=（v*图像宽度）-1；
int p=（y*图像宽度+x）*3；
返回颜色（文本数据[p+2]，文本数据[p+1]，文本数据[p]）；
}
否则{
返回对象->颜色；
}
};

我将颜色代码称为Trace：

if (object->materialType == MATTE)
    return getColor(object, ray, &t);

Ray shadowRay;
int isInShadow = 0;
shadowRay.origin.x = pHit.x + nHit.x * bias;
shadowRay.origin.y = pHit.y + nHit.y * bias;
shadowRay.origin.z = pHit.z + nHit.z * bias;
shadowRay.direction = light->object->center - pHit;
float len = shadowRay.direction.length();
Normalize(&shadowRay.direction);
float LdotN = shadowRay.direction.dot(nHit);
if (LdotN < 0)
    return 0;
Color lightColor = light->object->color;
for (int k = 0; k < numObjects; k++) {
    if (Intersect(objects[k], &shadowRay, &t) && !objects[k]->isLight) {
        if (objects[k]->materialType == GLASS)
            lightColor *= getColor(objects[k], &shadowRay, &t); // attenuate light color by glass color
        else
            isInShadow = 1;
        break;
    }
}
lightColor *= 1.f/(len*len);
return (isInShadow) ? 0 : getColor(object, &shadowRay, &t) * lightColor * LdotN;
}

if（对象->材质类型==MATTE）
返回getColor（对象、光线和t）；
射线阴影射线；
int-isInShadow=0；
shadowRay.origin.x=pHit.x+nHit.x*偏差；
shadowRay.origin.y=pHit.y+nHit.y*偏差；
shadowRay.origin.z=pHit.z+nHit.z*偏差；
shadowRay.direction=灯光->对象->中心-pHit；
float len=shadowRay.direction.length（）；
规格化（&shadowRay.direction）；
float LdotN=阴影线方向点（nHit）；
if（LdotN<0）
返回0；
颜色灯光颜色=灯光->对象->颜色；
for（int k=0；kisLight）{
if（对象[k]->materialType==玻璃）
lightColor*=getColor（对象[k]、&shadowRay、&t）；//通过玻璃颜色衰减灯光颜色
其他的
isInShadow=1；
打破
}
}
lightColor*=1.f/（len*len）；
返回（isInShadow）？0:getColor（对象、&shadowRay、&t）*lightColor*LdotN；
}

为了不让帖子陷入困境，我省略了其余的代码，但是可以看到它。非常感谢您的帮助。代码中唯一没有包含的部分是我定义纹理数据的地方，正如我所说的，它直接取自上面图像的位图文件

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谢谢。

可能是因为光线太亮太近，纹理被洗掉了。请注意，在纯红的情况下，球体周围似乎没有任何渐变。红色看起来已经饱和了

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你的u，v映射看起来不错，但可能有错误。我会添加一些

assert

语句，以确保u和v实际上介于0和1之间，并且

TEXT\u数据

数组中的p索引也在范围内。

如果要调试纹理，则应使用颜色仅由纹理而非灯光决定的恒定材质。这样，在对纹理进行任何照明之前，可以确保将纹理正确映射到基本体并对其进行适当过滤。那你就知道那部分不是问题了

然后，我不确定是否将球体设置为仅显示颜色而不显示纹理，渐变看起来很好。我将研究添加断言语句，并查看当我降低灯光亮度时会发生什么。这是问题的一部分。光线太亮了，它冲走了球体，但球体仍然只显示出单一的纯色，有什么想法吗？不要渲染为

int

，而是尝试对渲染缓冲区（以及所有计算）使用

float

或

double

。然后检查结果，并通过将每个像素的强度除以整个图像的最亮（最大强度）像素，将缓冲区转换为int。