阿昌学习《RayTraing in one week》 （九）

第九章

前两章加入了金属材质和漫反射材质，这一章再加入一个“电解质材质”，简单点说就是水呀，玻璃呀，钻石呀这些都是电解质材质（有的翻译叫绝缘体材质），实质上就是光线在击中这个材质的时候既有折射又有反射，而书里采用方式是一跳光线击中后，随机产生一条反射或者折射光线。

因为调试过程中折射部分比较麻烦，所以先将所有的光线只发生折射，然后在两个透明的玻璃球。

一些常见的折射率：空气为1.0，玻璃为1.3-1.7，钻石为2.4。

折射部分的光线R` 可以分解为垂直和水平的两个向量，这样就可以把上边的公式变为：

n / n’ * sin(theta) = sin(theta’)

这里入射夹角就是与法向量的夹角，入射光线是已知的，折射率一般也是给定的。

所以呢，就可以直接求得theta`的度数，再根据点乘公式，可以计算出折射光线了。

直接用代码来展示一下：

记得看一下里面的备注！！！一定要细看

写一个电解质材质类（这里注意一下104行，书中写的是（1，1，0），我写的是（1，1，1）这里输出的图是有区别的后）：

写好后，我们在主函数修改一下球的参数：

接下来我介绍一下，输出的情况：

第一种：使用v和（1，1，0）的时候

第二种：使用uv和（1，1，0）的时候

第三种：使用uv和（1，1，1）的时候

其实我们现实中看到的玻璃是很有趣的，当你以一个很小的角度去观察玻璃的时候，他会比较像一面镜子，这个时候就要引入 —— 菲尼尔效应。

关于菲尼尔方程的介绍：菲涅尔方程（Fresnel Equation） - 王江荣的文章 - 知乎 https://zhuanlan.zhihu.com/p/375746359

他这篇文章讲解的还可以，我比较理解一些。

那么改写一下之前的电解质材质类：

在主函数中添加一个新的球：

这里要半径是负数可以得到一个法线相反的球，联想一下就是得到了一个中间是空的一个气泡般的球体

这样就基本介绍完了物体相关的基础内容，接下来我们要改变一样很有趣的东西，让我们的摄像机动起来。