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我正在用 C++ 编写光线追踪器，但我遇到了一些折射问题。我正在渲染一个球体和一个地平面，球体应该会折射。然而，它看起来更像是一个球内的球：“外”球看起来被适当地着色，但没有折射，而“内”球看起来像是被自阴影覆盖。这是它的外观链接：http: //imgur.com/QVGkeBT。

这是相关的代码。

//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);

球体过去看起来更糟，然后我记得标准化我的向量，它看起来像这样。以前，它看起来只是整个内部球体。在主光线追踪函数中，我以与反射相同的方式进行折射，只是使用折射光线。我还尝试使用 epsilon 修改传入的交点和光线以检查自折射，因为您可以进入阴影。

任何帮助，将不胜感激 ：）

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我没有检查你的折射公式，但这看起来是错误的：

//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，并且假设法线指向物体的外部（它可能应该），那么这种情况对应于air -> inside，因此应该交换您的折射率。就像现在一样，您正在使用 ior 渲染球体，1 / ior并且由于该折射率小于 1，您正在观察边缘的全内反射。

这是我的一个实现，您可以查看它以查看是否缺少任何内容（它具有更多功能，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）。对我来说它看起来没问题，所以我认为修复折射率应该可以做到。

然而，球体中心的非确定性模式绝对看起来像自相交。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，在折射的情况下，将折射光线稍微推到里面，以避免自相交。

于 2013-05-09T05:53:28.550 回答