Ето списъка с домашните работи към лекция 4:

Задача 0: Пресичане с правилен многоъгълник

Реализирайте пресичане с плосък правилен многоъгълник. Многоъгълникът може да си представите като част от равнина, успоредна на XZ (т.е. с константни y координати, подобно на съществуващия клас Plane). Многоъгълникът се дефинира чрез следните параметри: вектор center, един double R за радиуса, и едно цяло число n (n ≥ 3) - броя на страните.
Нормалата трябва да е (0, 1, 0), uv координатите генерирайте по подобие на Plane, само че те трябва да започват от (0, 0) в центъра на многоъгълника (два еднакви многоъгълника, поставени на разстояние един от друг и "облепени" с еднакъв checker трябва да изглеждат еднакво).
Скоростта на функцията ви за пресичане не трябва да зависи от параметъра n, независимо колко голям е той.

Упътване: в момента кодът в github не е реализиран с правилния raytracing алгоритъм. Ако създадете node-ът с вашия многоъгълник, и го сложите след равнината в списъка nodes - то той няма да се покаже никога. Или махнете изцяло равнината, или сложете многоъгълника си преди node-а с равнината. Аранжирайте сцена с един или повече многоъгълник - например така.

Задача 1: Процедурна текстура

Да се добави флаг на класа CheckerShader. Ако флагът е активен - да се замени генерирането на дифузния цвят (шахматните квадратчета), със следния код:

Където ColorU[i], и ColorsV[i] са дадени цветове (за начало можете да ги изберете случайно), а FreqU[i], и FreqV[i] са дадени честоти, от които зависи колко фин да е детайла. Като за начало на FreqU[] и FreqV[] задайте случайни стойности в интервала [0.01 .. 0.25].

Да се използва така направената текстура, на мястото на Checker-а за равнината. Нагласете параметрите на текстурата по ваш вкус.

Eто примерна картинка с тази текстура, при произволно генерирани параметри.

Задача 2: sRGB

Както обяснихме в лекция 2, мониторите очакват gamma-компресирани изображения. Има и картинка (вижте обяснението към лекцията), чрез която можете да видите къде в градиента 0-255 се пада истинското 50% сиво на вашия монитор.

Ние през цялото време работим в линейно RGB пространство (всички събирания и умножения работят с линейни светлинни величини). За да покажем правилна картинка на екрана,
трябва резултатните стойности на пикселите да подложим на Gamma-компресия. Един вариант това да се направи прецизно е да се приведе нашето линейно RGB пространство в sRGB цветовото пространство (което има вградена gamma корекция от 2.2). Използвайте формулите за превръщане от sRGB статията в Wikipedia. Описаните там R_linear, G_linear и B_linear са стойностите на пикселите, които имаме във vfb масива. Във функцията Color::toRGB32() заменете извикването на convertTo8bit() с нова функция, convertTo8bit_sRGB(). Напишете тази функция, като в нея правите превръщане на линейното RGB в sRGB, както е описано в статията.

Резултатът трябва да е, че цялата сцена трябва да стане по-светла, а светлинното петно в средата трябва да стане не толкова ясно изразено.

Задача 3: Повече от една светлина

Да се реализира възможността да имаме повече от една светлина в сцената (т.е. позициите и интензитетите да се пазят в масив, по подобие на nodes[]/geometries[]/... масивите).
Аранжирайнте сцена с 2 или повече светлини.

Допълнителни задачи

(не носят точки, но ако искате направете за удоволствие; ще ги реализираме така или иначе утре, по време на лекция 5).

• Реализирайте пресичане на лъч с куб (т.е. имплементирайте клас Cube, наследник на Geometry). Кубът се задава чрез Vector center и double side - дължина на ръба.
• По същия начин реализирайте пресичане на лъч със сфера - по даден център и радиус.
• Реализирайте правилния Raytracing алгоритъм (т.е. такъв, който търси само най-близката пресечна точка на лъча с Node от сцената, и след това shade-ва само нея).

Разпределяне на задачите и точкуване

За да се избегне опасността да проверявам 83 решения на една и съща задача (понеже се оказала най-лесна), в сила е следното разпределение на задачите:

K = вашият_факултетен_номер MOD 4
Имате право да решавате задача № К.

При правилно решение на полагащата ви се задача, ще получите 6 точки. За решения, реализиращи повече от зададеното по условие, или показващи особено ефекивен или красив алгоритъм се предвиждат бонус точки.
Крайният срок за предаване на домашните е 20-ти Ноември (Сряда) 22:59.
За база на решенията си ползвайте commit 3446d77a (или таг homework4), т.е.
git reset --hard homework4
Препоръчвам ви да изготвите решенията си преди този срок - така, ако решението ви има проблем и не взима максималния брой точки, ще получите отговор и имате възможност да си го поправите (free of charge). При пращане в последната минута, очевидно няма да имате тази привилегия.

Подробности как да изготвите и изпратите решението си вижте в темата домашни с git.