问题五十六：怎么用ray tracing画参数方程表示的曲面（3）—— b-spline surface

最新推荐文章于 2024-09-29 12:07:05 发布

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分类专栏： C++ ray trace computer graphics 文章标签： C++ ray tracing b-spline patches B样条曲线曲面

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/libing_zeng/article/details/54565614

接“问题五十四”，已经简单学习了bezier曲线曲面，知道了双三次bezier曲面的矩阵表示形式，同时也以此画出了曲面图形。

这一章节主要以对比bezier曲线曲面和b-spline曲线曲面的方式来简单学习b-spline曲线曲面。

56.1 b-spline曲线

56.2 b-spline曲面

56.3 b-spline的C++代码实现

----------------------------------------------parametric_surface.h ------------------------------------------

parametric_surface.h

#ifndef PARAMETRIC_SURFACE_H
#define PARAMETRIC_SURFACE_H

#include <hitable.h>
#include "material.h"
#include "log.h"

#define TYPE 3
/*
TYPE=1: sphere;
TYPE=2: horn;
TYPE=3: bezier3;
*/
#define CURVE 1
/*
CURVE=1: bezier
CURVE=2: b-spline
*/

class parametric_surface : public hitable
{
    public:
        parametric_surface() {}
#if ((TYPE == 1) || (TYPE ==2))
        parametric_surface(vec3 cen, float a, float b, float c, float hy, material *m, float r, float t, float n) : center(cen), intercept_x(a), intercept_y(b), intercept_z(c), height_half_y(hy), ma(m), rho(r), theta(t), num(n) {}
#endif // TYPE
#if TYPE == 3
        parametric_surface(material *m, float r, float t, float n, vec3 *cp) : ma(m), rho(r), theta(t), num(n) {
/*相比bicubic Bezier surface，bicubic b-spline surface只需要改动如下黄底部分代码*/
            vec3 ctrl_points[4][4];
            for (int i=0; i<16; i++) {
                ctrl_points[(i/4)][(i%4)] = cp[i];
            }
#if CURVE == 1//bezier
            float matrix_t[4][4] = {
  
  { 1,  0,  0, 0},
                                    {-3,  3,  0, 0},
                                    { 3, -6,  3, 0},
                                    {-1,  3, -3, 1}};
            float matrix[4][4] = {
  
  {1, -3,  3, -1},