/// <summary>
/// Вычисление преломленного луча при переходе луча из среды 1 в среду 2
/// </summary>
/// <param name="N">внешняя нормаль к поверхности в точке раздела 2х сред, направлена в среду 1</param>
/// <param name="V">падающий луч</param>
/// <param name="n12">n12 = n2 / n1
/// луч переходит из среды 1 с показателем преломления n1 в среду 2 с показателем преломления n2
/// </param>
/// <param name="refractedVector">преломленный луч</param>
/// <returns>
/// true - когда не false
/// false - при полном внутреннем отражении
/// </returns>
static public bool RefractedVector(Vector3D N, Vector3D V, double n12, out Vector3D refractedVector)
{
Vector3D normal; //внешняя нормаль к поверхности раздела двух сред, направлена в среду 1
Vector3D I = V * (1 / V.Length); //направление падения луча
double cosI = VectorOperations.Cos(N, V);
if (cosI < 0) // луч идет из среды 1 в среду 2
{
cosI *= -1;
normal = N * (1 / N.Length);
}
else // луч идет из среды 2 в среду 1
{
normal = N * (-1 / N.Length);
n12 = 1.0 / n12;
}
double sinR = Math.Sqrt(1.0 - cosI * cosI) / n12;
if (sinR >= 1.0) //полное внутренне отражение
{
refractedVector = null;
return(false);
}
else
{
refractedVector = (1.0 / n12) * I + (cosI / n12 - Math.Sqrt(1 - sinR * sinR)) * normal;
return(true);
}
}
/// <summary>
/// Вычисление отраженного луча
/// </summary>
/// <param name="N">внешняя нормаль к поверхности в точке падения луча</param>
/// <param name="V">падающий луч</param>
/// <param name="reflectedVector">отраженный луч</param>
/// <returns>
/// true - когда не false
/// false - при падении луча на внутреннюю сторону поверхности
/// </returns>
static public bool ReflectedVector(Vector3D N, Vector3D V, out Vector3D reflectedVector)
{
double cosI = VectorOperations.Cos(N, V);
Vector3D I = V * (1 / V.Length); //направление падения луча
Vector3D normal = N * (1 / N.Length); //внешняя нормаль к поверхности раздела
if (cosI >= 0) // считаем, что от внутренней поверхности луч не отражается
{
normal *= -1;
cosI *= -1;
reflectedVector = null;
return(false);
}
reflectedVector = I + 2 * (-cosI) * normal;
return(true);
}