TP3 - Eclairage direct

Maintenant que la base fonctionne pour tout le monde, on va pouvoir tout casser...

Partie 1.

struct Hit
{
    int triangle_id;
    float t;
    float u, v;
   
    Hit( ) : triangle_id(-1), t(FLT_MAX), u(0), v(0) {}       // init par defaut, pas d'intersection
    Hit( const int _id, const float _t, const float _u, const float _v ) : triangle_id(_id), t(_t), u(_u), v(_v) {}
   
    operator bool( ) const { return (triangle_id != -1); }    // renvoie vrai si l'intersection est initialisee...
};

struct Triangle
{
    Point p;
    Vector e1, e2;
    int id;
   
    Triangle( const Point& a, const Point& b, const Point& c, const int i ) : p(a), e1(Vector(a, b)), e2(Vector(a, c)), id(i) {}
   
    /* cf Optimizing Ray-Triangle Intersection via Automated Search
        https://perso.univ-lyon1.fr/jean-claude.iehl/Public/educ/M1IMAGE/kensler_triangle.pdf
       
        equations 2b, page 3, colonne de droite
    */
    Hit intersect( const Ray& ray, const float tmax ) const
    {
        Vector op= Vector(ray.o, p);
        float V=  dot( cross(e1, -e2), ray.d);
        float Vp= dot( cross(e1, -e2), op);
        float V1= dot( cross(op, ray.d), -e2);
        float V2= dot( cross(op, ray.d), e1);
       
        float t= Vp / V;
        if(t < 0 || t > tmax) return {};
       
        float u= V1 / V;
        if(u < 0 || u > 1) return {};
       
        float v= V2 / V;
        if(v < 0 || u+v > 1) return {};
       
        return Hit(id, t, u, v);
    }
};

struct Scene
{
    std::vector<Triangle> triangles;
   
    Scene( const char *file )
    {
        // lire le fichier et construire les triangles
    }
   
    Hit intersect( const Point&o, const Vector& d, const float tmax );  // ou un rayon
    bool visible( const Point& p, const Point& q );                     // ou un rayon
};

const Material& material( const Hit& hit ); // renvoie la matiere au point d'intersection
Color diffuse( const Hit& hit );            // renvoie la couleur diffuse au point d'intersection


pour les curieux : et avec des reflets ? Vous pouvez écrire une fonction Color Fr( const Material& material, const Vector& o, const Vector& n, const Vector& l ) qui renvoie l'évaluation de la couleur de la matière dans la configuration paramétrée par la normale, la direction vers la source ainsi que la direction vers l'observateur.

Partie 2 : éclairage direct