นี่เป็นวิธีที่ถูกต้องในการใช้กฎหมายเบียร์หรือไม่?

เมื่อฉันใช้กฎของเบียร์ (การดูดซับสีผ่านระยะทางผ่านวัตถุ) มันไม่เคยดูดีมากด้วยเหตุผลบางอย่าง

เมื่อฉันมีสีอยู่ด้านหลังวัตถุฉันจะคำนวณสีที่ปรับแล้วดังนี้

const vec3 c_absorb = vec3(0.2,1.8,1.8);
vec3 absorb = exp(-c_absorb * (distanceInObject));
behindColor *= absorb;

ที่จะให้สิ่งที่มีลักษณะเช่นนี้ (หมายเหตุหักเหเล็กน้อยนำไปใช้):

และที่นี่มันไม่มีการหักเหของแสง:

หมายเหตุที่ว่านี้จะดำเนินการเป็นของเล่น Shader ที่นี่

นี่เป็นคำอธิบายถึงสิ่งที่กฎหมายเบียร์ทำ แต่ไม่ได้ดูดีมากเมื่อเทียบกับภาพเช่นนี้:

ไฮไลท์ด้านนอกฉันกำลังพยายามหาความแตกต่าง เป็นไปได้ไหมที่รูปทรงเรขาคณิตของฉันนั้นเรียบง่ายเกินไปที่จะแสดงมันออกมาได้ดีมาก? หรือฉันกำลังนำไปใช้อย่างไม่ถูกต้อง

ภาพของคุณดูไม่ถูกต้องอย่างแน่นอนและปรากฏว่าคุณไม่ถูกต้องคำนวณเส้นทางภายในของรังสีแสงขณะที่พวกเขาเดินทางผ่านตาข่ายของคุณ จากรูปลักษณ์ของมันฉันจะบอกว่าคุณคำนวณระยะห่างระหว่างจุดที่มุมมองของรังสีเข้ามาในลูกบาศก์และที่ที่มันชนกับผนังภายในเป็นครั้งแรกและใช้มันเป็นระยะการดูดกลืนของคุณ สิ่งนี้จะสันนิษฐานว่าแสงจะออกจากกระจกตลอดเวลาในครั้งแรกที่กระทบผนังซึ่งเป็นข้อสันนิษฐานที่ไม่ดี

ในความเป็นจริงเมื่อแสงเข้าสู่กระจกจากอากาศมักจะไม่ออกจากกระจกทันที เนื่องจากเมื่อแสงกระทบกับส่วนต่อประสานระหว่างแก้วกับอากาศปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการสะท้อนกลับทั้งหมด (TIR) ​​สามารถเกิดขึ้นได้ TIR เกิดขึ้นเมื่อแสงเดินทางจากตัวกลางที่มีค่าการหักเหของแสงสูงกว่า (IOR) เป็นค่าที่ต่ำกว่า IOR ซึ่งเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นในกรณีที่แสงกระทบผนังด้านในของวัตถุแก้ว ภาพจาก Wikipedia นี้เป็นภาพที่แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อมัน:

ในแง่พื้นฐานความหมายคือถ้าแสงกระทบมุมตื้นแสงจะสะท้อนออกจากภายในห้องโดยสารอย่างสมบูรณ์ คุณจำเป็นต้องประเมินสมการเฟรสเนทุกครั้งที่แสงของคุณกระทบกับส่วนต่อประสานของแก้ว / อากาศ (AKA คือพื้นผิวด้านในของตาข่ายของคุณ) สมการเฟรสเนจะบอกสัดส่วนของแสงสะท้อนกับปริมาณของแสงหักเหในขณะที่ 1 ในกรณีของ TIR จากนั้นคุณสามารถคำนวณทิศทางแสงที่สะท้อนและหักเหแสงที่เหมาะสมและดำเนินการติดตามเส้นทางของแสงผ่านสื่อกลางหรือภายนอก หากคุณสมมติว่าตาข่ายนูนง่ายมีค่าสัมประสิทธิ์การกระเจิงสม่ำเสมอระยะทางที่ใช้สำหรับกฎหมายเบียร์จะเท่ากับผลรวมของความยาวเส้นทางภายในทั้งหมดก่อนที่จะออกจากสื่อ นี่คือลักษณะของลูกบาศก์ที่มีค่าสัมประสิทธิ์การกระเจิงและ IOR ของคุณเท่ากับ 1.526 (แก้วโซดาไลม์) แสดงผลโดยใช้ตัวติดตามเส้นทางของตัวเองที่อธิบายการสะท้อนและการหักเหทั้งภายในและภายนอก:

ในที่สุดการสะท้อนแสงและการหักเหภายในเป็นส่วนสำคัญของสิ่งที่ทำให้แก้วดูเหมือนแก้ว การประมาณง่ายๆไม่ได้ตัดอย่างที่คุณรู้แล้ว มันยิ่งแย่ลงไปอีกถ้าคุณเพิ่มหลาย mesh และ / หรือ non-convex meshes เพราะคุณไม่เพียง แต่ต้องคำนึงถึงการสะท้อนกลับภายในเท่านั้น แต่ยังต้องคำนึงถึงการแผ่รังสีที่ออกจากตัวกลางและเข้าสู่จุดอื่น