Raytracer折射Bug

Question

我正在用C ++编写光线跟踪器，而且我一直遇到折射问题。我正在渲染一个球体和一个地平面，球体应该折射。然而，它看起来更像是球体内的球体：“外部”球体看起来是正确的阴影，但不是折射，而“内部”球体看起来像是自阴影。以下是它的外观链接：http://imgur.com/QVGkeBT。

以下是相关代码。

//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);

球体看起来更糟糕，然后我记得我的矢量正常化它看起来像这样。以前，它看起来只是内部球体。在主光线追踪功能中，我以与反射相同的方式进行折射，而只是使用折射光线。我也尝试用epsilon修改交叉点和射线的入射点，以检查自我折射，因为你可以进入阴影。

任何帮助将不胜感激：）

Answer 1

我没有检查你的折射公式，但这看起来不对：

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

如果入射光线和法线的点积小于零，并且假设物体的正常点（它可能应该是），那么这种情况对应于air -> inside，所以你的折射率应该是被交换。现在你正在使用ior 1 / ior渲染一个球体，因为折射率小于1，你就会观察到边缘的全内反射。

Here is one of my implementations您可以查看是否缺少任何内容（它有更多功能，但您应该能够识别您感兴趣的部分并检查您的计算是否匹配）。对我来说它看起来很好，所以我认为固定屈光指数应该这样做。

球体中心的不确定性模式绝对看起来像是自交。确保在反射的情况下，将反射光线稍微推到相交的表面之外，并且在折射的情况下，将折射光线轻轻推入内部，以避免自相交。