球体光线追踪 - 高光反射高光

Question

我在为我的球体设置正确的照明模型时遇到了一些麻烦。具体来说，我无法获得球体正确的镜面反射高光。这是我在光线追踪球体时所看到的：

现在，镜面高光应该看起来更像这样：

据我所知，照明模型（对于这些漫反射球体）看起来像这样：

其中c _r 是球体的颜色，c _a 是光的环境成分，c _l 是颜色光，n是球体交点处的法线，l是光的方向，c _p 是镜面高光的颜色，{{ 1}}是eye / Look From，e是球体表面的反射向量，指数中的r指的是phong常数/指数（光线的紧密度/宽度）

这是我的流程：

p

请注意，在这种情况下，phong术语的眼睛成分是相机的外观，即（0,0,1），并且指向灯光的方向是（1,0,0）

为什么我的镜面高光在球体顶部而不是面向光线方向的任何想法？

如果我发布了您需要帮助我的任何重要细节，请告诉我。

Answer 1

反射矢量应根据曲面法线和入射光线方向计算，而不是像现在那样在光线方向上计算。

Answer 2

问题在于这一行：

Vector reflectionVector = normal.multiply(2).multiply(normal.crossProduct(directionToLight)).subtract(directionToLight); //r = 2n(n \dot l) - l

而不是在法线和光线方向之间取点积，而是采用交叉生成normal.crossProduct(directionToLight)，它会给你一个垂直于你想要的矢量，给你错误你在上面看到了。

相反，你应该

Vector reflectionVector = normal.multiply(2).multiply(normal.dotProduct(directionToLight)).subtract(directionToLight); //r = 2n(n \dot l) - l