我正在使用一个带有rhombic dodecahedra形状的体素的光线行进引擎,因为它们可以像2D空间的六边形一样完美地测试3D空间。问题是,我只得到了该实体的signed distance function的近似值。渲染体素是可以的,但它会给出非常尖锐的边缘。我想使用精确的SDF。
"有人知道菱形十二角体的SDF吗?"
以下是我的SDF(不准确):
float Sdf(Voxel voxel, vec3 position) {
position = position - voxel.Position;
// Exploit the solid's symmetries
position = vec3(abs(position.x), sign(position.z) * position.y, abs(position.z));
// distance to each face
float a = dot(vec3(1. , 0. , 0. ), position) - voxelSize;
float b = dot(vec3(0.5 , 0. , sqrt3 / 2. ), position) - voxelSize;
float c = dot(vec3(0. , - sqrt2 / sqrt3, 1. / sqrt3 ), position) - voxelSize;
float d = dot(vec3(0.5 , sqrt2 / sqrt3, sqrt3 / 6. ), position) - voxelSize;
float e = dot(vec3(0.5 , - sqrt2 / sqrt3, - sqrt3 / 6.), position) - voxelSize;
return max(a, max(b, max(c, max(d, e))));
}
字符串
它看起来是这样的:
编辑:
因此,我对如何处理这个问题有了一些新的想法。在这个新技术中,我试图找到不同的区域,它们将有不同的距离公式(取决于离实体最近的点是在面上、边上还是顶点上)并分别计算它们的距离。到目前为止,我只有最近点在面上或边上的区域的正确间距和距离。代码如下所示:
float Sdf(Voxel voxel, vec3 position){
position = position - voxel.Position;
vec3 normals[6];
float dists[6];
float signs[6];
// The rhombic dodecahedron has 6 pairs of opposite faces.
// Assign a normal to each pair of faces.
normals[0] = vec3(1. , 0. , 0. );
normals[1] = vec3(0.5 , 0. , sqrt3 / 2. );
normals[2] = vec3(0.5 , 0. , - sqrt3 / 2.);
normals[3] = vec3(0. , - sqrt2 / sqrt3, 1. / sqrt3 );
normals[4] = vec3(0.5 , sqrt2 / sqrt3, sqrt3 / 6. );
normals[5] = vec3(0.5 , - sqrt2 / sqrt3, - sqrt3 / 6.);
// Compute the distance to each face (the sign tells which face of the pair of faces is closest)
for (int i = 0; i < 6; i++){
dists[i] = dot(normals[i], position);
signs[i] = sign(dists[i]);
dists[i] = max(0., abs(dists[i]) - voxelSize);
}
bool sorted = false;
while(!sorted){
sorted = true;
for (int i = 0; i < 5; i++){
if (dists[i] < dists[i+1]){
vec3 n = normals[i];
float d = dists[i];
float s = signs[i];
normals[i] = normals[i+1];
dists[i] = dists[i+1];
signs[i] = signs[i+1];
normals[i+1] = n;
dists[i+1] = d;
signs[i+1] = s;
sorted = false;
}
}
}
if (dists[1] < dists[0] * 0.5){ //0.5 comes from sin(pi/6)
// case where the closest point is on a face
return dists[0];
}
else if (dists[2] == 0.){
// case where the closest point is on an edge
float a = 0.5 * dists[0];
float b = 0.5 * (dists[1] - a);
return length((dists[0] - b) * signs[0] * normals[0]
+ (dists[1] - a) * signs[1] * normals[1]);
}
else {
//dunno
}
}
型
这里有一个简单的草图,展示了我的方法
剩下的案子越来越疯狂了,如果有突破,我会更新帖子的。
1条答案
按热度按时间js4nwp541#
前言
假设菱形十二面体的方向为seen here。
此方向使其相对于沿着所有三个坐标平面的镜像对称。
然后,您需要的是一个适用于(+,+,+)八分区中this shape的sdf。
替代近似值
形状可以被看作是三个平面的联合。利用曼哈顿距离,可以定义近似sdf的替代方案:
字符串
这可以缩写为:
型
准确的sdf
形状也可以看作是transformed cube。从一个矩阵转换到另一个矩阵是
型
它是逆的
型
(有多个矩阵可以工作,但这是我使用的一个)
转换后,可以使用圆框的sdf。下面是一个代码示例:
型
变换和镜像的圆形立方体然后具有菱形十二面体的形状。Here is a visualisation of it made in Unity