光线追踪框交叉点

Ray tracing box intersections

本文关键字：交叉点 光线追踪      更新时间：2023-10-16

所以我又回来了另一个光线追踪问题。我的代码使球体都很好，很花花公子，但立方体并没有真正工作。我正在使用以下代码来测试交集：http://pastebin.com/qgm6vpdx(这是一个递归函数，t 是到交点的距离(边界框定义为： 

Cube* c1 = new Cube;      
c1->Corner1 = Vec3(100, 100, 100);      
c1->Corner2 = Vec3(200, 200, 200);

我已经确认相机不在立方体内。现在，唯一的问题是整个屏幕显示为绿色(指定给立方体的颜色(

我认为我做的立方体交叉点不正确，任何人都可以校对阅读我的代码吗？

计算射线盒交集的最佳算法之一是平板方法。 我在这里也概述了我对它的优化实现。

你可以使代码更短，更具可读性。 例如，将int tNear = -2147000000更改为int tNear = INT_MIN并更改

if(t1 > t2)
{
    float temp1 = t1;
    t1 = t2;
    t2 = temp1;
}

自

if(t1 > t2)
{
    // std::swap is built-in
    swap(t1, t2);
}

或更好

// Define 'order' yourself
order(t1, t2);

和改变

if(t1 > tNear)
{
   tNear = t1;
}

自

// std::max is built in
tNear = max(tNear, t1);

然后，代码的一部分变为：

if ((ray.dir.x == 0) && (ray.start.x < Min.x) && (ray.start.x > Max.x))
{
    //parallel
    return false;
}
else
{
    float t1 = (Min.x - ray.start.x) / ray.dir.x;
    float t2 = (Max.x - ray.start.x) / ray.dir.x;
    order(t1, t2);
    tNear = max(tNear, t1);
    tFar = max(tFar, t1);
    if ((tNear > tFar) || (tFar < 0))
        return false;
}

这揭示了一个问题。 tNear 和 tFar 定义t值的间隔，在该间隔内，直线与立方体相交。 测试的每个坐标(x、y 和 z(都会进一步约束间隔。 但是，代码tFar = max(tFar, t1)正在扩展间隔。 将其更改为 tFar = min(tFar, t1) 。

更根本的是，这会将您限制为轴对齐的长方体，尽管此代码以后作为更复杂的形状的快速命中测试可能很有用。 无论如何，一旦这起作用，您可能希望使其更通用。

您可以将任何凸多边形定义为一组法线朝外的无限平面。 如果点位于所有平面的"内部"，则该点位于多边形内部。

平面将空间分成两半。 将法线指向的一半定义为"外部"，将另一半定义为"内部"。 然后，如果该点的平面方程为正，则点在平面外部，如果值为负，则在平面内，如果值为零，则在平面内。

要进行光线追踪，您需要确定光线/平面相交并选择最近的相交点。 要确定该点是否在面内(记住，平面是无限的(，请检查该点是否在所有其他平面内。 如果没有，请测试下一个最近的交叉点，依此类推。

一旦它起作用，就很容易将其扩展到一般的交叉点和形状的差异(例如，其中一个面上有半球形缩进的立方体(。

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