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| //屏幕空间光栅化
//view_pos：顶点在屏幕空间的坐标
void rst::rasterizer::rasterize_triangle(const Triangle& t, const std::array<Eigen::Vector3f, 3>& view_pos)
{
auto v = t.toVector4();
float x_max = std::max(std::max(v[0].x(), v[1].x()), v[2].x());
float x_min = std::min(std::min(v[0].x(), v[1].x()), v[2].x());
float y_min = std::min(std::min(v[0].y(), v[1].y()), v[2].y());
float y_max = std::max(std::max(v[0].y(), v[1].y()), v[2].y());
for (int i = x_min; i < x_max+1; i++)
{
for (int j = y_min; j < y_max+1; j++)
{
if (insideTriangle(i, j, t.v))
{
//计算当前像素在三角形内的重心坐标
auto [alpha, beta, gamma] = computeBarycentric2D(i, j, t.v);
//通过重心插值得到深度值z_interpolated
//w_reciprocal为透视修正系数
float w_reciprocal = 1.0 / (alpha / v[0].w() + beta / v[1].w() + gamma / v[2].w());
float z_interpolated = alpha * v[0].z() / v[0].w() + beta * v[1].z() / v[1].w() + gamma * v[2].z() / v[2].w();
z_interpolated *= w_reciprocal;
//Z-Buffer
if (depth_buf[get_index(i, j)] > z_interpolated)
{
//利用重心坐标插值颜色、法线、纹理、shadingcoords（像素位置）
auto interpolated_color = interpolate(alpha, beta, gamma, t.color[0], t.color[1], t.color[2], 1);
auto interpolated_normal = interpolate(alpha, beta, gamma, t.normal[0], t.normal[1], t.normal[2], 1);
auto interpolated_texcoords = interpolate(alpha, beta, gamma, t.tex_coords[0], t.tex_coords[1], t.tex_coords[2], 1);
auto interpolated_shadingcoords = interpolate(alpha, beta, gamma, view_pos[0], view_pos[1], view_pos[2], 1);
// 初始化 payload，用于传递给片段着色器
fragment_shader_payload payload(interpolated_color, interpolated_normal.normalized(), interpolated_texcoords, texture ? &*texture : nullptr);
payload.view_pos = interpolated_shadingcoords;
// 更新深度缓存
depth_buf[get_index(i, j)] = z_interpolated;
// 设置像素颜色，调用片段着色器
Vector2i temp(i, j);
set_pixel(temp, fragment_shader(payload));
}
}
}
}
}
|
