光线追踪器中的三角形交点不起作用

Question

我正在尝试在 Javascript 中制作自己的光线追踪器。到目前为止，球体工作得很好。我现在想扩展功能以包括三角形，然后我可以从那里转到正方形、立方体等等。我用于查找三角形交点的代码如下

function triangleIntersection(t, r) {
var norm = triangleNormal(t);
var dist = triangleDistance(t);
var a = Vector.dotProduct(r.vector, norm);

if (a === 0) {
    return -1;
} else {
    var b = Vector.dotProduct(norm, Vector.add(r.point, Vector.negative(Vector.multiply(norm, dist))));
    var d = -1 * b / a;

    var qx = Vector.scale(r.vector, d).x + r.point.x;
    var qy = Vector.scale(r.vector, d).y + r.point.y;
    var qz = Vector.scale(r.vector, d).z + r.point.z;

    var q = new Vector(qx, qy, qz);

    var ca = Vector.subtract(t.points[2], t.points[0]);
    var qa = Vector.subtract(q, t.points[0]);
    var t1 = Vector.dotProduct(Vector.crossProduct(ca, qa), norm);

    var bc = Vector.subtract(t.points[1], t.points[2]);
    var qc = Vector.subtract(q, t.points[2]);
    var t2 = Vector.dotProduct(Vector.crossProduct(bc, qc), norm);

    var ab = Vector.subtract(t.points[0], t.points[1]);
    var qb = Vector.subtract(q, t.points[1]);
    var t3 = Vector.dotProduct(Vector.crossProduct(ab, qb), norm);

    if ((t1 >= 0) && (t2 >= 0) && (t3 >= 0)) {
        return 1 * b / a;
    } else {
        return -1;
    }
}

}

三角形对象有一个点数组（points[]），第 0 项是点 A，第 1 项是点 B，第 2 项是点 C。参数 t 是这些三角形之一。参数 r 是一个射线对象，属性 point 是原点， vector 是方向。

我也有这些函数来求三角形的法线和距离。

function triangleNormal(s) {
var ca = Vector.subtract(s.points[2], s.points[0]);
var ba = Vector.subtract(s.points[1], s.points[0]);
var norm = Vector.unitVector(Vector.crossProduct(ca, ba));

return norm;
}

function triangleDistance(t) {
    return Vector.dotProduct(triangleNormal(t, 0), t.points[0]);
}

当我渲染我的场景时，我在场景中使用的三角形是红色的。无论我将相机向后移动多远，三角形都会使整个场景充满红色。我不知道为什么会这样。

Answer 1

您的平面相交代码中的一个重要错误是此比较操作：

a === 0

它有两个问题：

对于光线追踪，您希望光线击中平面在其源头的前面，而不是在它的后面，所以您需要a < 0。
即使你确实想要光线击中它后面的平面，你也必须永远不会在两者之间进行相等操作浮点值，因为浮点计算 不精确 。（你必须做类似 abs(a) < 1e-6f 或一些小值）

光线追踪器中的三角形交点不起作用

Triangle intersection in raytracer not working

javascript

geometry

raytracing