Question

基本上我要做的是使用一个非常非常基本的光线投射系统来遮蔽2D高度图，该系统基本上只是检查光线是否在被遮挡之前被拦截。然而它没有正常工作，我现在已经敲了好几个小时了，所以我认为将它转交给你们是不会有什么伤害的，因为我觉得它可能是非常明显的，我不会看到它太复杂了，我永远不会把它包裹起来。

我有这样的地图： Map

光线投射给了我这个（请记住它只是调试颜色;红色是光线拦截，但在预定位置之前（如此着色），蓝色将在正确的位置进行光线拦截（因此高光或仅仅是原样）），黄色表示在while循环切除之前，该点根本没有光线相互作用）。 Badx2

结果应该是背面斜坡上的红色和大山（阴影）后面的区域和面向太阳的斜坡上的蓝色（高光）。不应该有任何黄色。所以这个图像表明要么所有的光线都到达了错误的位置，要么光线在到达目标之前总是在其他地方相交，这是不可能的。

此时我非常怀疑问题出在我的触发上。

这是Ray类：

class Ray
    {
        public Vector2 Position;
        public Vector2 Direction; // Think in XZ coordinates for these (they are on a perpendicular plane to the heightmap)
        // Angle is angle from horizon (I think), and height is height above zero (arbitrary)
        public float Angle, Height;
        private TerrainUnit[,] Terrainmap;
        private float U, V;

        public Ray(ref TerrainUnit[,] Terrainmap, float height, float angle)
        {
            this.Terrainmap = Terrainmap;
            this.Angle = angle;
            this.Height = this.V = height;

            // Create new straight vector
            this.Direction = new Vector2(0, 1);
            // Rotate it to the values determined by the angle
            this.Direction = Vector2.Transform(Direction, Matrix.CreateRotationX(Angle));
            //this.Direction = new Vector2((float)Math.Sin(angle), -(float)Math.Cos(angle));
            // Find the horizontal distance of the origin-destination triangle
            this.U = V / (float)Math.Tan(Angle);
            // Bleh just initialize the vector to something
            this.Position = new Vector2(U, V);
        }

        public void CastTo(int x, int y)
        {
            // Get the height of the target terrain unit
            float H = (float)Terrainmap[x, y].Height;
            // Find where the ray would have to be to intersect that terrain unit based on its angle and height
            Position = new Vector2(x - U, H + V);

            float Z = 1000 * (float)Terrainmap[0, y].Height;

            // As long as the ray is not below the terrain and not past the destination point
            while (Position.Y > Z && Position.X <= x)
            {
                // If the ray has passed into terrain bounds update Z every step
                if (Position.X > 0) Z = 1000 * (float)Terrainmap[(int)Position.X, y].Height;
                Position.X += Direction.X;
                Position.Y += Direction.Y;
            }

            Terrainmap[x, y].TypeColor = Color.Yellow;
            if ((int)Position.X == x) Terrainmap[x, y].TypeColor = Color.Blue;
            else Terrainmap[x, y].TypeColor = Color.Red;
        }
    }

同样正如形式一样，投射每条光线的函数以及我如何调用它：

if (lighting) CastSunRays(1f, MathHelper.PiOver4);

    private void CastSunRays(float height, float angle)
    {
        Ray ray = new Ray(ref Terrainmap, height, angle);

        for (int x = 0; x < Width; x++)
            for (int y = 0; y < Height; y++)
                ray.CastTo(x, y);
    }

Answer 1

我最终使用更简单的方法Bresenham's Line Algorithm来找到拦截点;我想它比我试图做的更快更有效率。

Answer 2

我的猜测是，当Direction向量应用于Position时，它会超越下限（Position.Y > -1），然后才有可能触及表面（Position.Y <= Terrainmap[(int)Position.X, y].Height }）。

您可以尝试降低下限，或重新订购if / while次测试。

另一个问题可能是Direction Vector与您的身高范围相比太大了。两个相邻像素之间的距离是1，而整个高度差范围包含在范围（-1,1）中。从射线脚轮的角度来看，这给出了非常平面。将Direction向量应用于Position向量时，在整个长度上采取相对较小的步骤，并在高度上迈出相对较大的一步。

Answer 3

@Maltor：我其实想评论你自己的答案，但由于我的声誉目前无法做到。

我还使用了bresenham的线方法并将计算时间减少到1/10！

可以在我的github项目TextureGenerator-Online中查看其运行示例。 terrain工具使用这种方法。

请参阅tex_terrain.js

上的功能setTerrainShadow()

2D高度图上的基本（假）光线投射

3 个答案: