玻璃表面的光线跟踪折射

Question

我在一个周末(生锈版)内完成射线追踪：https://misterdanb.github.io/raytracinginrust/

但是在加入电介质(玻璃)之后，我在玻璃球体上的折射是远远不够的。我已经做过故障排除，但是对于Rust版本和它所基于的C++版本，数学看起来都是正确的。预期的图像如下：

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但是我的代码产生了这样的结果：

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我的github链接是：https://github.com/jsjutzi/rust-ray-tracer

我为折射和玻璃材料分别添加的唯一代码是：

pub fn refract(self, n: Vec3, etai_over_etat: f64) -> Vec3 {
   let cos_theta = (-1.0 * self).dot(n).min(1.0);
   let r_out_perp = etai_over_etat * (self + cos_theta * n);
   let r_out_parallel = -(1.0 - r_out_perp.length().powi(2)).abs().sqrt() * n;
   r_out_perp + r_out_parallel
}

和：

pub struct Dielectric {
 ir: f64,
}

impl Dielectric {
  pub fn new(index_of_refraction: f64) -> Dielectric {
    Dielectric {
        ir: index_of_refraction,
    }
}


impl Scatter for Dielectric {
  fn scatter(&self, r_in: &Ray, rec: &HitRecord) -> Option<(Color, Ray)> {
     let refraction_ratio = if rec.front_face {
         1.0 / self.ir
     } else {
        self.ir
     };

     let unit_direction = r_in.direction();
     let refracted = unit_direction.refract(rec.normal, refraction_ratio);
     let scattered = Ray::new(rec.p, refracted);

     Some((Color::new(1.0, 1.0, 1.0), scattered))
}

我甚至不确定这个问题是否是折射本身，或者我是否在我的构建早期搞砸了其他的东西，它现在因为折射/玻璃表面被添加而浮出水面。我已经回溯了几个章节，没有发现任何明显的，我错过了早些时候，我也读了一些斯内尔定律，也没有看到一个明显的数学错误。

有人知道我哪里出了问题吗？

Answer 1

因此，我很久以前就没有添加规范化的方法，错误地认为它是一种不推荐的方法或什么的，只是没有它，因为它从来没有影响任何东西。我有其他的排版和东西，我必须从教程工作，并认为这只是另一种。

将该方法添加到Vec3类型，如下所示：

pub fn normalized(self) -> Vec3 {
    self / self.length()
}

帮我解决了这个问题。现在很有魅力了。