透過処理の実装

昨日に引き続きレイトレーシング。今日は透過処理を実装した。残念ながら屈折までは手が回らなかった、明日以降に引継ごう。屈折を行わない透過処理の場合、マテリアルの要素として環境光、拡散反射光、鏡面反射光に加えて、透過係数(transmit)を加える。

/**
* floatであらわされる色構造体
*/
struct FRGB{
    float r,b,g;
    static FRGB *Set(FRGB *out, unsigned char r, unsigned char g, unsigned char b);
};

/**
* 自作マテリアル構造体
*/
struct Material{
    FRGB diffuse;//拡散反射光係数
    FRGB ambient;//環境光係数
    FRGB specular;//鏡面反射光係数
    FRGB transmit;//透過係数
};

透過係数は、0~1で定義される透明度。0の時は光を一切通さず、1の時は完全に光を通す（＝透明となる）ものとする。

1. 始点から画素方向へ向かって飛ばしたレイが、空間内に配置されたオブジェクトと衝突するかどうか調べる。
2. 衝突しない場合は、画素に背景色を適用する。
3. 衝突する場合は、始点に最も近い交点の座標を求め、再度交点からレイを発射する。
4. 再発射したレイがオブジェクトと衝突している場合はここで、環境光・拡散反射光を求める。この値にレイを発射したオブジェクトの透過率を掛けて最終的な画素色とする。

以上のパターンでレンダリングした結果が以下の通り。

見事に影を落とすのを忘れてた。加えて、透過の回数を1回までとしているため、半透明のオブジェクトの先にさらに半透明のオブジェクトが存在した場合の処理が不自然になっている。画像の緑→黄色→赤の順に並んだ球体で、黄色の後ろに赤の玉が透けて見えないといけないのだが、うまくいっていない。

明日はこのあたりの改善＋屈折に入っていこう。苦手な再帰呼び出しをいかに克服するかがポイントになりそうだ。