不一致的 z 缓冲区算法

Question

我正在用 C 语言编写光线追踪器，我使用 z 缓冲技术进行深度计算。

但是，在我的 z_buffer 检查中更改一个符号时，我的结果不一致（见下面的代码）

/!\ 在我使用的库中，当你在屏幕上向下时，y 会增加！

我的 z 缓冲区检查：

int             check_z_buffer(t_rtc *rtc,
                                double info[2][3], t_bunny_position pos[2])
 {
   double        dist; /* Distance between my intersection point and my camera */

   dist = sqrt(pow(info[1][0] - rtc->cam_pos[0], 2) +
               pow(info[1][1] - rtc->cam_pos[1], 2) +
               pow(info[1][2] - rtc->cam_pos[2], 2));
   if (dist > rtc->z_buffer[pos[1].y][pos[1].x]) /* THE PROBLEM COMES FROM THE '>' */
         {
           rtc->z_buffer[pos[1].y][pos[1].x] = dist;
           return (0);
         }
       return(1);                                                                    
     }

我的3D三角交集函数：

int             intersect(t_rtc *rtc, t_triangles *triangles,
                           double info[2][3])
 {
   /* triangle->pos contains the x,y,z of my 3 triangle points */
   /* info[0] contains the x,y,z from my ray-launching function */
   double        all[5][3];
   double        values[5];

   vector(all[0], triangles->pos[1], triangles->pos[0]);
   vector(all[1], triangles->pos[2], triangles->pos[0]);
   cross(all[2], info[0], all[1]);
   values[0] = dot(all[0], all[2]);
   if (values[0] > -EPSILON && values[0] < EPSILON)
     return (-1);
   values[1] = 1 / values[0];
   info[1][0] = rtc->cam_pos[0] - (values[1] * info[0][0]);
   info[1][1] = rtc->cam_pos[1] - (values[1] * info[0][1]);
   info[1][2] = rtc->cam_pos[2] - (values[1] * info[0][2]);
   vector(all[3], rtc->cam_pos, triangles->pos[0]);
   values[2] = values[1] * dot(all[3], all[2]);
   if (values[2] < 0.0 || values[2] > 1.0)
     return (-1);
   cross(all[4], all[3], all[0]);
   values[3] = values[1] * dot(info[0], all[4]);
   if (values[3] < 0.0 || values[2] + values[3] > 1.0)
     return (-1);
   values[4] = values[1] * dot(all[1], all[4]);
   if (values[4] > EPSILON)
     return (0);
   return (-1);
 }

当我在缓冲区检查中使用“>”时，这是我在 2 个不同模型上获得的图片（无灯光实现）：

使用“>”：Tree Mountains

使用'>='：现在这棵树很好，但是山脉的蓝色背景抹去了一切

为什么我的 z-buffer 检查功能会有这么大的不同？

Answer 1

Raytracer 不需要 Z-Buffer，因为您为每个三角形（或其他对象）测试一条光线（每个三角形 1 个像素），这与 Z-Buffer 算法相反，在 Z-Buffer 算法中您必须测试每个三角形（当前像素）三角形）。

你要做的是保存一个距离值（只有一个）（我们将其命名为"distLast"）然后测试十字路口和相机之间的距离是否低于最后一次保存的距离。在 "distLast" 中保存三角形数据（或参考）和距离。

因此，在距离测试结束时，最后保存的三角形就是你要计算的交点，所以得到好的颜色并将其放入缓冲区（绘制像素颜色...）

另外：检查平方距离并且不要使用 pow 函数，因为 pow 和 sqrt 对于 raytracer 来说是非常慢的函数。喜欢：

dist = (info[1][0] - rtc->cam_pos[0])*(info[1][0] - rtc->cam_pos[0])+
       (info[1][1] - rtc->cam_pos[1])*(info[1][1] - rtc->cam_pos[1])+
       (info[1][2] - rtc->cam_pos[1])*(info[1][2] - rtc->cam_pos[2]);

// If you have to get the normal distance, then root it
if (dist < distLast*distLast)
{   
    distLast = sqrt(dist);
}
// Otherwise
if (dist < distLast)
{   
    distLast = dist;
}

不一致的 z 缓冲区算法

Inconsistent z-buffer algorithm

c

algorithm

math

raytracing