光线追踪
GPU Ray Tracing in Unity – Part 1
- 光线追踪
- 阴影
GPU Ray Tracing in Unity – Part 2
-
路径追踪 支持蒙特卡洛离散采样。
-
支持自发光效果。
GPU Ray Tracing in Unity – Part 3
- 支持对Mesh射线相交算法
Usage
克隆对应的仓库， 然后切换对应的分支
git clone https://github.com/huailiang/ray_tracing.git
cd ray_tracing
# 切換分支（Option）
git checkout pt2射线相交算法
1. 射线与平面相交
所以代码里实现如下：
bool IntersectPlane(Ray ray) {
t = -ray.origin.y / ray.direction.y;
return true;
}2. 射线与球相交
bool IntersectSphere(Ray ray, float3 position,float radius,inout float t) {
float3 d = ray.origin - position;
float p1 = -dot(ray.direction, d);
float p2sqr = p1 * p1 - dot(d, d) +radius*radius;
if (p2sqr < 0)//不存在解也就是不相交
return false;
float p2 = sqrt(p2sqr);
t = p1 - p2 > 0 ? p1 - p2 : p1 + p2;//优先选近的那个点，除非近的点在后头
return true;
}3. 射线与三角形相交
射线：$R(t)=O+tD$
射线，一个点从起点o开始，沿着方向D移动任意长度，得到终点R，根据t值的不同，得到的R值也不同，所有这些不同的R值便构成了整条射线，比如下面的射线，起点是P0，方向是u，p0 + tu也就构成了整条射线。
static const float EPSILON = 1e-8;
bool IntersectTriangle_01(Ray ray, float3 vert0, float3 vert1, float3 vert2,
inout float t, inout float u, inout float v,inout float toward) {
//E1 E2
float3 edge1 = vert1 - vert0;
float3 edge2 = vert2 - vert0;
//P=DxE2
float3 pvec = cross(ray.direction, edge2);
float det = dot(edge1, pvec);
//背面det<0 正面>0 在三角形内=0
if (det < EPSILON&&det >-EPSILON) return false;
toward=sign(det);
// 1/(DxE2)·E1
float inv_det = 1.0f / det;
//T
float3 tvec = ray.origin - vert0;
//u=invdet *(P·T)
u = dot(tvec, pvec) * inv_det;
//如果三角形内的点，重心坐标一定在[0,1]
if (u < 0.0 || u > 1.0f) return false;
//Q=TxE1
float3 qvec = cross(tvec, edge1);
//v=invdet*(Q·D)
v = dot(ray.direction, qvec) * inv_det;
if (v < 0.0 || u + v > 1.0f) return false;
//t=Q·E2
t = dot(edge2, qvec) * inv_det;
return true;
}