java - 为什么我的漫射照明在 Java 中计算错误？

Question

我用于 L、V 和 R 的方程如下:

Vector3 L = (P.subtract(light.getPosition())).normalised();
Vector3 V = P.subtract(O).normalised();
Vector3 R = L.normalised().reflectIn(N.normalised()).normalised();

ColorRGB diffuse = C_diff.scale(k_d).scale(I);
double N_dot_L = N.normalised().dot(L.normalised());
N_dot_L = Math.max(0.0, N_dot_L);
diffuse = diffuse.scale(N_dot_L);

ColorRGB specular = C_spec.scale(k_s).scale(I);
double R_dot_V = R.normalised().dot(V.normalised());
R_dot_V = Math.pow(Math.max(0.0, R_dot_V), alpha);
specular = specular.scale(R_dot_V);

哪里

• L是从光源到物体的光方向 vector
• V 是从物体到相机的方向 vector
• R 是反射光线方向 vector ，与表面法线方向的 L 相反
• C_diff、C_spec 和 alpha 是方程中的常数

不幸的是，SO 不允许我发布我的图片，所以我只能将其包含在链接中(见下文)。 Image of Equation

由于这是一个重大项目，当我如此严格地遵循方程式时，我无法理解为什么我的实现是错误的。我已将错误来源缩小到此代码片段，并希望有人能告诉我代码哪里出了问题。

我似乎找不到错误，因为它完全遵循方程式。

Answer 1

问题是对 N_dot_L 所需符号的误解。

计算L的方式给出了从光到表面上的点的 vector ；如果光线到达表面，则点积 N_dot_L 将负而不是正 - 因此，通过将其 Math.max 和 0 相加，对于暴露在光线下的表面，总是将其钳位为零。

要解决此问题，请采用相反方向的光线 vector ，即L = ((light.getPosition()).subtract(P)).normalized()。