Phong阴影的麻烦

Question

根据Phong模型，我正在写一个着色器。我正在努力实现这一等式：

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其中n是正常的，l是对光的方向，v是对照相机的方向，r是光的反射。这些方程在维基百科的文章中有更详细的描述。

到目前为止，我只是测试方向光源，所以没有r^2下降。环境术语是在以下功能之外添加的，并且运行良好。如果点积是负的，则函数maxDot3返回0，就像在Phong模型中通常所做的那样。

下面是实现上述等式的代码：

#include "PhongMaterial.h"

PhongMaterial::PhongMaterial(const Vec3f &diffuseColor, const Vec3f &specularColor, 
                            float exponent,const Vec3f &transparentColor, 
                             const Vec3f &reflectiveColor,float indexOfRefraction){

            _diffuseColor = diffuseColor;
            _specularColor = specularColor;
            _exponent = exponent;
            _reflectiveColor = reflectiveColor;
            _transparentColor = transparentColor;


}

Vec3f PhongMaterial::Shade(const Ray &ray, const Hit &hit, 
                    const Vec3f &dirToLight, const Vec3f &lightColor) const{

        Vec3f n,l,v,r;
        float nl;

        l = dirToLight;
        n = hit.getNormal();
        v = -1.0*(hit.getIntersectionPoint() - ray.getOrigin());

        l.Normalize();
        n.Normalize();
        v.Normalize();

        nl = n.maxDot3(l);
        r = 2*nl*(n-l);
        r.Normalize();

        return (_diffuseColor*nl + _specularColor*powf(v.maxDot3(r),_exponent))*lightColor;
}

不幸的是，镜面术语似乎因某种原因而消失了。我的产出：

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正确输出：

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第一个球体只有漫射和环境阴影。看起来是对的。其余的都有镜面术语，并产生错误的结果。我的执行有什么问题？

Answer 1

这一行看上去不对：

r = 2*nl*(n-l);

2*nl是一个标量，所以这是在n - l的方向上，这显然是错误的方向(您也规范了结果，所以乘以2*nl什么都不做)。考虑一下n和l何时指向相同的方向。结果r也应该在相同的方向上，但是这个公式会产生零向量。

我觉得你的括号放错地方了。我认为应该是：

r = (2*nl*n) - l;

我们可以很容易地在两个边界上检查这个公式。当n和l指向同一方向时，nl为1，因此结果也是相同的向量，这是正确的。当l与曲面相切时，nl为零，结果为-l，这也是正确的。