Chapter 6: Antialiasing
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0e5ce7ec07
27
code/camera.h
Normal file
27
code/camera.h
Normal file
@ -0,0 +1,27 @@
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||||
#ifndef CAMERA_H
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||||
#define CAMERA_H
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||||
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#include "ray.h"
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||||
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class camera
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||||
{
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||||
public:
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||||
camera()
|
||||
{
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||||
lower_left_corner = vec3(-2.0, -1.0, -1.0);
|
||||
horizontal = vec3(4.0, 0.0, 0.0);
|
||||
vertical = vec3(0.0, 2.0, 0.0);
|
||||
origin = vec3(0.0, 0.0, 0.0);
|
||||
}
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||||
ray get_ray(float u, float v)
|
||||
{
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return ray(origin, lower_left_corner + u * horizontal + v * vertical - origin);
|
||||
}
|
||||
|
||||
vec3 origin;
|
||||
vec3 lower_left_corner;
|
||||
vec3 horizontal;
|
||||
vec3 vertical;
|
||||
};
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||||
|
||||
#endif
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||||
@ -1,48 +1,53 @@
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||||
#include <float.h>
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#include "rt_weekend.h"
|
||||
#include "ray.h"
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#include "sphere.h"
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||||
#include "target_list.h"
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||||
#include "camera.h"
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||||
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||||
bool hit_sphere(const vec3 ¢er, float radius, const ray &r)
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||||
vec3 color(const ray &r, target *world)
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||||
{
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||||
vec3 oc = r.origin() - center;
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||||
float a = dot(r.direction(), r.direction());
|
||||
float b = 2.0 * dot(oc, r.direction());
|
||||
float c = dot(oc, oc) - radius * radius;
|
||||
float discriminant = b * b - 4 * a * c;
|
||||
|
||||
return (discriminant > 0);
|
||||
}
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||||
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vec3 color (const ray &r)
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||||
{
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||||
if (hit_sphere(vec3(0, 0, -1), 0.5, r))
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||||
return vec3(1, 0, 0);
|
||||
vec3 unit_direction = unit_vector(r.direction());
|
||||
float t = 0.5 * (unit_direction.y() + 1.0);
|
||||
return (1.0 - t) * vec3(1.0, 1.0, 1.0) + t * vec3(0.5, 0.7, 1.0);
|
||||
hit_record rec;
|
||||
if (world->hit(r, 0.0, MAXFLOAT, rec))
|
||||
{
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||||
return 0.5 * vec3(rec.normal.x() + 1, rec.normal.y() + 1, rec.normal.z() + 1);
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
vec3 unit_direction = unit_vector(r.direction());
|
||||
float t = 0.5 * (unit_direction.y() + 1.0);
|
||||
return (1.0 - t) * vec3(1.0, 1.0, 1.0) + t * vec3(0.5, 0.7, 1.0);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
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||||
extern "C"
|
||||
void
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||||
PluginUpdateAndRender(plugin_offscreen_buffer *Buffer)
|
||||
{
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||||
int ns = 1;
|
||||
int Pitch = Buffer->Pitch;
|
||||
uint8_t *Row = (uint8_t *)Buffer->Memory;
|
||||
|
||||
vec3 lower_left_corner(-2.0, -1.0, -1.0);
|
||||
vec3 horizontal(4.0, 0.0, 0.0);
|
||||
vec3 vertical(0.0, 2.0, 0.0);
|
||||
vec3 origin(0.0, 0.0, 0.0);
|
||||
|
||||
target *list[2];
|
||||
list[0] = new sphere(vec3(0, 0, -1), 0.5);
|
||||
list[1] = new sphere(vec3(0, -100.5, -1), 100);
|
||||
target *world = new target_list(list, 2);
|
||||
camera cam;
|
||||
|
||||
for(int j = Buffer->Height - 1; j >= 0; j--)
|
||||
{
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||||
uint32_t *Pixel = (uint32_t *)Row;
|
||||
for(int i = 0; i < Buffer->Width; i++)
|
||||
{
|
||||
float u = float(i) / float(Buffer->Width);
|
||||
float v = float(j) / float(Buffer->Height);
|
||||
ray r(origin, lower_left_corner + u * horizontal + v * vertical);
|
||||
vec3 col = color(r);
|
||||
vec3 col(0, 0, 0);
|
||||
for (int s = 0; s < ns; s++)
|
||||
{
|
||||
float u = float(i + drand48()) / float(Buffer->Width);
|
||||
float v = float(j + drand48()) / float(Buffer->Height);
|
||||
ray r = cam.get_ray(u, v);
|
||||
vec3 p = r.point_at_parameter(2.0);
|
||||
col += color(r, world);
|
||||
}
|
||||
col /= float(ns);
|
||||
int ir = int(255.99 * col[0]);
|
||||
int ig = int(255.99 * col[1]);
|
||||
int ib = int(255.99 * col[2]);
|
||||
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||||
@ -12,7 +12,7 @@
|
||||
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||||
const char *WindowTitle = "Ray Tracing in a Weekend";
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||||
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||||
const uint32_t TARGET_FRAME_RATE = 15;
|
||||
const uint32_t TARGET_FRAME_RATE = 10;
|
||||
const uint32_t TICKS_PER_FRAME = 1000 / TARGET_FRAME_RATE;
|
||||
const uint32_t WINDOW_WIDTH = 500;
|
||||
const uint32_t WINDOW_HEIGHT = 250;
|
||||
|
||||
46
code/sphere.h
Normal file
46
code/sphere.h
Normal file
@ -0,0 +1,46 @@
|
||||
#ifndef SPHERE_H
|
||||
#define SPHERE_H
|
||||
|
||||
#include "target.h"
|
||||
|
||||
class sphere: public target
|
||||
{
|
||||
public:
|
||||
sphere() {};
|
||||
sphere(vec3 cen, float r) : center(cen), radius(r) {};
|
||||
virtual bool hit(const ray &r, float t_min, float t_max, hit_record &rec) const;
|
||||
vec3 center;
|
||||
float radius;
|
||||
};
|
||||
|
||||
bool sphere::hit(const ray &r, float t_min, float t_max, hit_record &rec) const
|
||||
{
|
||||
vec3 oc = r.origin() - center;
|
||||
float a = dot(r.direction(), r.direction());
|
||||
float b = dot(oc, r.direction());
|
||||
float c = dot(oc, oc) - radius * radius;
|
||||
float discriminant = b * b - a * c;
|
||||
|
||||
if (discriminant > 0)
|
||||
{
|
||||
float temp = (-b - sqrt(discriminant)) / a;
|
||||
if (temp < t_max && temp > t_min)
|
||||
{
|
||||
rec.t = temp;
|
||||
rec.p = r.point_at_parameter(rec.t);
|
||||
rec.normal = (rec.p - center) / radius;
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
temp = (-b + sqrt(discriminant)) / a;
|
||||
if (temp < t_max && temp > t_min)
|
||||
{
|
||||
rec.t = temp;
|
||||
rec.p = r.point_at_parameter(rec.t);
|
||||
rec.normal = (rec.p - center) / radius;
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
|
||||
#endif
|
||||
19
code/target.h
Normal file
19
code/target.h
Normal file
@ -0,0 +1,19 @@
|
||||
#ifndef TARGET_H
|
||||
#define TARGET_H
|
||||
|
||||
#include "ray.h"
|
||||
|
||||
struct hit_record
|
||||
{
|
||||
float t;
|
||||
vec3 p;
|
||||
vec3 normal;
|
||||
};
|
||||
|
||||
class target
|
||||
{
|
||||
public:
|
||||
virtual bool hit(const ray &r, float t_min, float t_max, hit_record &rec) const = 0;
|
||||
};
|
||||
|
||||
#endif
|
||||
33
code/target_list.h
Normal file
33
code/target_list.h
Normal file
@ -0,0 +1,33 @@
|
||||
#ifndef TARGETLIST_H
|
||||
#define TARGETLIST_H
|
||||
|
||||
#include "target.h"
|
||||
|
||||
class target_list: public target
|
||||
{
|
||||
public:
|
||||
target_list() {}
|
||||
target_list(target **l, int n) { list = l; list_size = n; }
|
||||
virtual bool hit(const ray &r, float t_min, float t_max, hit_record &rec) const;
|
||||
target **list;
|
||||
int list_size;
|
||||
};
|
||||
|
||||
bool target_list::hit(const ray &r, float t_min, float t_max, hit_record &rec) const
|
||||
{
|
||||
hit_record temp_rec;
|
||||
bool hit_anything = false;
|
||||
double closest_so_far = t_max;
|
||||
for (int i = 0; i < list_size; i++)
|
||||
{
|
||||
if (list[i]->hit(r, t_min, closest_so_far, temp_rec))
|
||||
{
|
||||
hit_anything = true;
|
||||
closest_so_far = temp_rec.t;
|
||||
rec = temp_rec;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return hit_anything;
|
||||
}
|
||||
|
||||
#endif
|
||||
@ -32,10 +32,12 @@ public:
|
||||
{
|
||||
return sqrt(e[0] * e[0] + e[1] * e[1] + e[2] * e[2]);
|
||||
}
|
||||
|
||||
inline float squared_length() const
|
||||
{
|
||||
return e[0] * e[0] + e[1] * e[1] + e[2] * e[2];
|
||||
}
|
||||
|
||||
inline void make_unit_vector();
|
||||
|
||||
float e[3];
|
||||
@ -88,7 +90,7 @@ inline vec3 operator*(float t, const vec3 &v)
|
||||
|
||||
inline vec3 operator/(vec3 v, float t)
|
||||
{
|
||||
return vec3(v.e[0]/t, v.e[1]/t, v.e[2]/t);
|
||||
return vec3(v.e[0] / t, v.e[1] / t, v.e[2] / t);
|
||||
}
|
||||
|
||||
inline vec3 operator*(const vec3 &v, float t)
|
||||
|
||||
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