计算Bbox/Cube的法线

Question

我正在做光线跟踪，并决定使用边界框(轴对齐的bbox)作为对象(立方体)，并对它们进行着色。我能够找到正确的bbox值和交叉点；但是，我找不到计算曲面法线的方法，因为我只有t的ray direction、ray origin、intersection point和t value以及min-max值。

有没有办法用我拥有的信息来计算交点处的法线(或确定立方体光线的哪个面相交)？

我使用的是Williams等人的“一种高效且健壮的射线盒相交算法”。

Answer 1

如果您有交点和AABB (BoundingBox)中心，您可以进行快速计算，以获得与您击中的面相对应的索引。

然后，使用存储法线的数组，您可以获取数据。

Vector3 ComputeNormal(Vector3 inter, Vector3 aabbCenter)
{
    static const Vector3 normals[] = { // A cube has 3 possible orientations
        Vector3(1,0,0),
        Vector3(0,1,0),
        Vector3(0,0,1)
    };
    const Vector3 interRelative = inter - aabbCenter;
    const float xyCoef = interRelative.y / interRelative.x;
    const float zyCoef = interRelative.y / interRelative.z;

    const int coef = (isBetweenInclusive<1,-1>(xyCoef) ? 1 :
                      (isBetweenExclusive<1,-1>(zyCoef) ? 2 : 0));
    // Here it's exclusive to avoid coef to be 3
    return normals[coef] * SIGN(interRelative); // The sign he is used to know direction of the normal
}

我还没有测试过它，所以如果它不能直接工作，请不要惊讶;)但是它应该可以工作。