c++ - (光线追踪)无法转换为屏幕坐标,物体被拉伸
问题描述
我在 One Weekend 中跟随Ray Tracing并设法获得了最终输出,但我想了解更多关于创建相机和“绘制”屏幕的信息,因为他没有过多地讨论它。
当我尝试使用不同的方式通过球体创建相机时,实际上会被拉长,使它们看起来更像椭圆。我已经尝试修改 x 和 y 分配,screenCords
但我只设法犯了更多错误(例如对象环绕到另一侧)
相机.h:
#pragma once
#include "../Matrix.h"
#include "../Defs.h"
#include "Defs.h"
template<typename O>
using Point3 = Vec3<O>;
template<typename O>
using Color = Vec3<O>;
template <typename O>
class Camera{
O Height;
O Width;
Vec3<O> Forward, Right, Up;
Point3<O> Origin;
public:
Camera(O fov, O aspect_ratio, Point3<O> origin, Point3<O> target, Vec3<O> upguide) {
Height = atan(degrees_to_radians(fov));
Width = Height * aspect_ratio;
Origin = origin;
Forward = target - origin;
Forward.normalize();
Right = Forward.cross(upguide);
Right.normalize();
Up = Right.cross(Forward);
}
Ray<O> get_raydir(O right, O up){
Vec3<O> result(Forward + right * Width * Right + up * Height * Up); result.normalize();
return Ray<O>(Origin, result);
}
void screenCords(O &x, O &y, O width, O height){
x = ((2.0f * x) / width) -1.0f;
y = ((2.0f * y) / height);
}
};
主文件
#include <iostream>
#include <cmath>
#include "../Matrix.h"
#include "Camera.h"
#include <vector>
#include "Image.h"
#include "Shapes.h"
#include "Tracer.h"
#include "../Defs.h"
template<typename O>
using Point3 = Vec3<O>;
template<typename O>
using Color = Vec3<O>;
int main(){
const int img_ratio = 2;
const int img_width = 640;
const int img_height = 480;
const int depth = 50; float t_Max = infinity; float t_Min = 0.001;
float inv_width = 1 / float(img_width);
float inv_height = 1 / float(img_height);
std::vector<Sphere<float>> shapes;
Camera<float> cam1(20.0f, img_ratio, Point3<float>(0.0f, 0.0f, 0.0f), Point3<float>(0.0f, 0.0f, -1.0f), Vec3<float>(0.0f, 1.0f, 0.0f));
Sphere<float> cir1(0.2f, Point3<float>(0.2f, 0.0f, -1.0f));
Sphere<float> cir2(7.0f, Point3<float>(0.0f, -7.0f, -1.0f));
Sphere<float> cir3(0.5f, Point3<float>(1.0f, 0.0f, -1.0f));
shapes.push_back(cir1);
//shapes.push_back(cir2);
//shapes.push_back(cir3);
Tracer<float> tracer(shapes);
std::cout << "P3\n" << img_width << ' ' << img_height << "\n255" << std::endl;
Ray<float> ray(Point3<float>(0.0f), Vec3<float>(0.0f));
for (int j = 0; j < img_height; j++)
{
std::cerr << "\rScanlines remaining: " << j << ' ' << std::flush;
for (int i = 0; i < img_width; i++){
float x = i;
float y = j;
cam1.screenCords(x, y, img_width, img_height);
ray = cam1.get_raydir(x, y);
//ray = Ray<float>(Vec3<float>(x1, y1, 1), Point3<float>(0.0f, 0.0f, 0.0f));
tracer.iterator(ray, depth, t_Max, t_Min);
}
}
std::cerr << "\n done " << std::endl;
}
我怀疑错误出在其中一个文件中,因为球体实际上是使用基于法线的颜色绘制的(毫无疑问,顶部和底部的法线颜色被窃听)
以下是一些输出示例:
解决方案
你应该定义
const float img_ratio = (float)img_width/img_height;
对于 640x480 图像,这将1.333
与2
您的代码中的不同。
同样在screenCords
你减去但不是1.0f
从。它会产生倾斜移位效果。x
y
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