public Color3 getRadiance(RayContext rayContext)
{
Vector3 d = new Vector3();
d.set( rayContext.ray.dir );
double len = System.Math.Sqrt(d.x*d.x + d.y*d.y);
double r = (len<0.0001) ? 0.0f : System.Math.Acos(-d.z)/(2.0f*System.Math.PI*len);
double u = r*d.x + 0.5f;
double v = 0.5f - r*d.y;
int w = m_skyTexture.getWidth(), h = m_skyTexture.getHeight();
double x = System.Math.Min(System.Math.Max(u, 0), 1);
double y = System.Math.Min(System.Math.Max(v, 0), 1);
Color3 c = new Color3();//m_skyTexture.evalColor(x, y);
//System.Diagnostics.Debug.WriteLine(x.ToString()+" "+y.ToString());
return c;
}
public Color3 getColor()
{
Color3 sumCol = new Color3();
if (null == m_samples)
return sumCol;
if (m_samples.Count<1)
return sumCol;
foreach (ImageSample sample in m_samples)
{
sumCol += sample.color;
}
sumCol *= 1.0 / (double)m_samples.Count;
//if (Double.IsNaN(sumCol.getIntensity()))
// return new Color3();
return sumCol;
}
public Color3 illuminate(RayContext rayContext, BRDF brdf)
{
Color3 finalColor = new Color3();
BRDFTypes brdfType = brdf.getType();
if (brdf.matchTypes(BRDFTypes.Diffuse) || brdf.matchTypes(BRDFTypes.Glossy))
{
if (null != m_directLightIntegrator)
finalColor += m_directLightIntegrator.illuminate(rayContext, brdf);
if (brdf.matchTypes(BRDFTypes.Diffuse) && null != m_diffuseIntegrator)
finalColor += m_diffuseIntegrator.illuminate(rayContext, brdf);
}
if (brdf.matchTypes(BRDFTypes.Specular))
{
if (rayContext.traceLevel < m_maxTraceLevel)
if (null != m_specularIntegrator)
finalColor += m_specularIntegrator.illuminate(rayContext, brdf);
}
return finalColor;
}
public ConstantShader()
{
//Default Implementation
color = new Color3(0.8, 0.3, 0);
}
public void setColor(int x, int y, Color3 col)
{
lock (thisLock) {
m_color[x + y * m_width] = col;
}
}
public BRDF()
{
filterColor = new Color3();
filterTexture = null;
}
public Color3( Color3 color )
{
this.r = color.r;
this.g = color.g;
this.b = color.b;
}
public void set( Color3 color )
{
this.r = color.r;
this.g = color.g;
this.b = color.b;
}
public Color3 illuminate(RayContext rayContext, BRDF brdf)
{
Ray newRay = new Ray();
double invPdf = 0;
//във finalColor ще сумираме резултатния цвят
Color3 finalColor = new Color3();
//задаваме максималната бройка лъчи
//с които ще проследяваме грапави отражения
int numSamples = 10;
int curSample = 0; //номер на текущ лъч
for (curSample = 0; curSample < numSamples; curSample++)
{
//генерирме двойка случайни числа (ru, rv)
double ru = rayContext.getRandom(0, curSample);
double rv = rayContext.getRandom(1, curSample);
//искаме brdf да конструира лъч използвайки (ru, rv)
bool isValidSample = brdf.getSample(rayContext, ru, rv, out newRay.dir, out invPdf);
if (!isValidSample)
continue;
//конструираме нов лъч от текущата точка
//и го обвиваме във собствен контекст
newRay.p = rayContext.hitData.hitPos;
RayContext newContext = RayContext.createNewContext(rayContext, newRay);
//извикваме функцията shade, която проследява
//лъча в сцената и го осветява
rayContext.scene.shade(newContext);
double cosT = rayContext.hitData.hitNormal * (newRay.dir);
if (cosT < 0.0) cosT *= -1.0;
double pdf;
Color3 w = new Color3(1, 1, 1);
//пресмятаме, каква част от светлината ще отрази BRFD-a
w = brdf.eval(rayContext, newRay.dir, out pdf);
if (!brdf.isSingular())
{
w *= cosT * invPdf;
}
//добавяме енергията на новия лъч
finalColor += newContext.resultColor * w;
//if (Double.IsNaN(finalColor.getIntensity()))
// break;
if (brdf.isSingular())
break;
}
//сумираме енергията от всички лъчи
if (curSample > 0)
finalColor *= 1.0 / (double)curSample;
return finalColor;
}
public Color3 illuminate(RayContext rayContext, BRDF brdf)
{
//вземаме списък с всички светлини в сцената
List<Light> lights = rayContext.scene.getLights();
//в sumColor ще сумираме тяхната енергия
Color3 sumColor = new Color3();
foreach (Light light in lights)
{
Color3 color = new Color3();
//задаваме максималната бройка лъчи
//с които ще проследяваме към всяка светлина
int numSamples = 25;
int curSample = 0; //номер на текущ лъч
LightSample lightSample;
rayContext.randomIndex = 0;
do
{
curSample++;
//генерирме двойка случайни числа (ru, rv)
double ru = rayContext.getRandom(0, curSample);
double rv = rayContext.getRandom(1, curSample);
//искаме от светлината да върне сонда за сянка
lightSample = light.getSample(rayContext, ru, rv);
rayContext.randomIndex++;
if (null == lightSample)
continue;
//пресмятаме косинуса между нормалата на повърхността и лъча към лампата
double cosT = rayContext.hitData.hitNormal * (lightSample.shadowRay.dir);
if (cosT < 0.00001) cosT = 0.0;
//проверяваме за засенчване
if (rayContext.scene.traceShadowRay(lightSample.shadowRay, rayContext))
continue;
double pdf = 1.0;
//пресмятаме, каква част от светлината ще отрази BRFD-a
Color3 brdfCol = brdf.eval(rayContext, lightSample.shadowRay.dir, out pdf);
color += brdfCol * pdf * lightSample.color * cosT;
//ако светлината е точкова ни е нужен само един лъч
if (light.isSingular())
break;
} while (curSample < numSamples);
if (curSample < 1)
curSample = 1;
//сумираме резултата от всички сампъли
color *= 1.0 / (double)curSample;
sumColor += color;
}
int lightsCount = lights.Count;
if (lightsCount < 1)
lightsCount = 1;
//сумираме енергията от всички светлини
sumColor *= 1.0 / (double)lightsCount;
return sumColor;
}
public void setBackgroundColor(Color3 bgColor)
{
backgroundColor.set(bgColor);
}
public Scene()
{
primitives = new List<GeomPrimitive>();
backgroundColor = new Color3(0, 0, 0);
lights = new List<Light>();
}
public LightSample()
{
color = new Color3();
shadowRay = new Ray();
}
public OmniLight()
{
pos = new Vector3();
color = new Color3();
power = 1.0;
}
