【Unity3d】(二) Unity3D--光的反射与折射实现

最新推荐文章于 2025-06-17 10:24:05 发布

追忆那迟到的许多年灬

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分类专栏：【Unity3d】物理实验--光学文章标签：【Unity3d】(二) Unity3D--光的反射与折射

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本文详细介绍使用Unity3D进行光学物理实验的开发过程，包括光的反射与折射的实现方法。通过Vectrosity插件绘制光线，利用Unity内置函数处理光的反射，并自定义折射函数，最终实现场景中的光学效果。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

Unity3D--光的反射与折射实现
　　最近做老师的科研项目，主要方向是虚拟现实，重点是研究光学物理实验。在这里写一些自己开发过程中想法和实现细节，方便自己回顾和分享给需要的小伙伴！ ☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆
　　说起光，首先要在Unity3D场景中将光线显示出来且满足光学实验规律。那么，先介绍目前我用过的两种光线显示方法：
　　一、Unity3D中的LineRender画线法，该方法网上介绍都比较详细，我就不说了。主要介绍我目前实验中用到Vectrosity。
　　二、Vectrosity 5.4.2画线插件，该插件可以很方便地在2D和3D物体上绘制线段、射线以及折线等等。（点击下载：目前在审核中，需要可以私发插件包和官方文档。）
　　接下来，回到我们的重点内容：光的反射和折射实现。
　　光的反射，不用多说，Unity3D中包含该方法，即：reflect(float3 I,float3 N)；I为入射光线向量，N为法线向量。
　　例如：fanShe = Vector3.Reflect(hit.point - v0, hit.normal); //返回fanShe为反射光线。
　　运用Vectrosity 插件绘制反射光线，即：

using UnityEngine;
using Vectrosity;
public class Lightings : MonoBehaviour
    {
        private VectorLine myLine;//绘制反射光线
        
        void Start()
        {
        }
        
        void Update()
        {
            v0 = GameObject.Find("origin").transform.position;
                //绘制反射光线...
                fanShe= Vector3.Reflect(hit.point - v0, hit.normal);
                myLine = VectorLine.SetRay3D(Color.blue, 0.1f, hit.point, fanShe);
                myLine.lineWidth = 4.0f; 
        }
}

光的折射，不幸的是在Unity3D中并没有写该方法，需要我们自己构造，没搞错吧？？这种API方法难道不是应该Unity3D写好的吗？有反射，怎么会没有折射，这也太偏心了吧。。。。。

没有办法的呀，自己默默找资料，写呗。废话不多说，直接上代码。GoGo~~~~~

 //该函数返回结果为：折射光线的方向，其中：I为入射光线，N为法线，h为折射率
        public Vector3 Refract(Vector3 I, Vector3 N, float h)
        {
            I = I.normalized;//单位化
            N = N.normalized;

            float A = Vector3.Dot(I, N);
            float B = 1.0f - h * h * (1.0f - A * A);
            Vector3 T = h * I - (h * A + Mathf.Sqrt(B)) * N;
            if (B > 0)
                return T;
            else
                return Vector3.zero;
        }

下面还是运用实例，讲解该方法如何运用，上代码——>>

public class Lightings : MonoBehaviour
    {
        public float mN1 = 1.0f;  //空气折射率1
        public float mN2 = 1.33f;  //水折射率1.33
        private VectorLine myLine1;//绘制反射光线
        
        void Start()
        {
        }
        
        void Update()
        {
                //绘制折射光线...光线从空气射向水中，绘制水中折射光线。
                //（endHit.point - startHit.point）为入射光线向量
                zheShe = Refract(endHit.point - startHit.point, endHit.normal, mN1/mN2);
                myLine1 = VectorLine.SetRay3D(Color.red, 0.1f, hit.point, zheShe);
                myLine1.lineWidth = 4.0f; 
        }
}

贴一张我的实验效果图（3D场景下）：起始为红光，当然发生反射、折射（以及全反射）现象。