View difference between Paste ID: rjk1YMCD and Qepzm3NP

 #include <math.h>
 #include <stdlib.h>
 
 #if defined(__APPLE__)
   #include <OpenGL/gl.h>
   #include <OpenGL/glu.h>
   #include <GLUT/glut.h>
 #else
   #if defined(WIN32) || defined(_WIN32) || defined(__WIN32__)
     #include <windows.h>
   #endif
   #include <GL/gl.h>
   #include <GL/glu.h>
   #include <GL/glut.h>
 #endif
 
 #ifndef M_PI
   #define M_PI 3.14159265359
 #endif
 
 template <typename T>
 T max(T a, T b) {
   return a > b ? a : b;
 }
 
 template <typename T>
 T min(T a, T b) {
   return a < b ? a : b;
 }
 
 struct Vector {
   union { float x, r; }; // x és r néven is lehessen hivatkozni erre a tagra.
   union { float y, g; };
   union { float z, b; };
 
   Vector(float v = 0) : x(v), y(v), z(v) { }
   Vector(float x, float y, float z) : x(x), y(y), z(z) { }
   Vector operator+(const Vector& v) const { return Vector(x + v.x, y + v.y, z + v.z); }
   Vector operator-(const Vector& v) const { return Vector(x - v.x, y - v.y, z - v.z); }
   Vector operator*(const Vector& v) const { return Vector(x * v.x, y * v.y, z * v.z); }
   Vector operator/(const Vector& v) const { return Vector(x / v.x, y / v.y, z / v.z); }
   Vector& operator+=(const Vector& v) { x += v.x, y += v.y, z += v.z; return *this; }
   Vector& operator-=(const Vector& v) { x -= v.x, y -= v.y, z -= v.z; return *this; }
   Vector& operator*=(const Vector& v) { x *= v.x, y *= v.y, z *= v.z; return *this; }
   Vector& operator/=(const Vector& v) { x /= v.x, y /= v.y, z /= v.z; return *this; }
   Vector operator-() const { return Vector(-x, -y, -z); }
   float dot(const Vector& v) const { return x*v.x + y*v.y + z*v.z; }
   Vector cross(const Vector& v) const { return Vector(y*v.z - z*v.y, z*v.x - x*v.z, x*v.y - y*v.x); }
   float length() const { return sqrt(x*x + y*y + z*z); }
   Vector normalize() const { float l = length(); if(l > 1e-3) { return (*this/l); } else { return Vector(); } }
   bool isNull() const { return length() < 1e-3; }
   Vector saturate() const { return Vector(max(min(x, 1.0f), 0.0f), max(min(y, 1.0f), 0.0f), max(min(z, 1.0f), 0.0f)); }
 };
 
 // Azoknak, akik a shader kódokban használt szintakszishoz hozzá vannak szokva (mint pl. én)
 inline float dot(const Vector& lhs, const Vector& rhs) {
   return lhs.dot(rhs);
 }
 
 inline Vector cross(const Vector& lhs, const Vector& rhs) {
   return lhs.cross(rhs);
 }
 
 inline Vector operator*(float f, const Vector& v) {
   return v*f;
 }
 
 typedef Vector Color;
 
 struct Screen {
   static const int width = 600;
   static const int height = 600;
   static Color image[width * height];
   static void Draw() {
     glDrawPixels(width, height, GL_RGB, GL_FLOAT, image);
   }
   static Color& Pixel(size_t x, size_t y) {
     return image[y*width + x];
   }
 };
 Color Screen::image[width * height]; // A statikus adattagat out-of-line példányosítani kell (kivéve az inteket és enumokat).
 
 struct Ray {
   Vector origin, direction;
 };
 
 struct Intersection {
   Vector pos, normal;
   bool is_valid;
   Intersection(Vector pos = Vector(), Vector normal = Vector(), bool is_valid = false)
     : pos(pos), normal(normal), is_valid(is_valid) { }
 };
 
 struct Light {
   enum LightType {Ambient, Directional} type;
-  Vector pos;
+  Vector pos, dir;
   Color color;
 };
 
 struct Material {
   virtual ~Material() { }
   virtual Color getColor(Intersection, const Light[], size_t) = 0;
 };
 
 struct Object {
   Material *mat;
   Object(Material* m) : mat(m) { }
   virtual ~Object() { }
   virtual Intersection intersectRay(Ray) = 0;
 };
 
 struct Scene {
   static const size_t max_obj_num = 100;
   size_t obj_num;
   Object* objs[max_obj_num];
 
   void AddObject(Object *o) {
     objs[obj_num++] = o;
   }
 
   ~Scene() {
     for(int i = 0; i != obj_num; ++i) {
       delete objs[i];
     }
   }
 
   static const size_t max_lgt_num = 10;
   size_t lgt_num;
   Light lgts[max_obj_num];
 
   void AddLight(const Light& l) {
     lgts[lgt_num++] = l;
   }
 
   static const Vector env_color;
 
   Scene() : obj_num(0) { }
 
   Intersection getClosestIntersection(Ray r, int* index = NULL) const {
     Intersection closest_intersection;
     float closest_intersection_dist;
     int closest_index = -1;
 
     for(int i = 0; i < obj_num; ++i) {
       Intersection inter = objs[i]->intersectRay(r);
       if(!inter.is_valid)
         continue;
       float dist = (inter.pos - r.origin).length();
       if(closest_index == -1 || dist < closest_intersection_dist) {
         closest_intersection = inter;
         closest_intersection_dist = dist;
         closest_index = i;
       }
     }
 
-    if(closest_index != -1) {
+    if(index) {
-      return objs[closest_index]->mat->getColor(closest_intersection, lgts, lgt_num);
+      *index = closest_index;
     }
     return closest_intersection;
   }
 
   Color shootRay(Ray r) const {
     int index;
     Intersection inter = getClosestIntersection(r, &index);
 
     if(index != -1) {
       return objs[index]->mat->getColor(inter, lgts, lgt_num);
     } else {
       return env_color;
     }
   }
 } scene;
 const Vector Scene::env_color = Vector();
 
 struct Camera {
   Vector pos, plane_pos, right, up;
 
   Camera(float fov, const Vector& eye, const Vector& target, const Vector& plane_up)
       : pos(eye - (target-eye).normalize() / (2*tan((fov*M_PI/180)/2))), plane_pos(eye)
    {
       Vector fwd = (plane_pos - pos).normalize();
       right = cross(fwd, plane_up).normalize();
       up = cross(right, fwd).normalize();
    }
 
   void takePicture() {
     for(int x = 0; x < Screen::height; ++x)
       for(int y = 0; y < Screen::width; ++y)
         capturePixel(x, y);
   }
 
   void capturePixel(float x, float y) {
     Vector pos_on_plane = Vector(
       (x - Screen::width/2) / (Screen::width/2),
       // Itt nem kell megfordítani az y tengelyt. A bal fölső sarok az origó most.
       (y - Screen::height/2) / (Screen::height/2),
       0
     );
 
     Vector plane_intersection = plane_pos + pos_on_plane.x * right + pos_on_plane.y * up;
 
     Ray r = {pos, (plane_intersection - pos).normalize()};
     Screen::Pixel(x, y) = scene.shootRay(r);
   }
 } camera(60, Vector(-3, 2, -2), Vector(), Vector(0, 1, 0));
 
 // Idáig egy általános raytracert definiáltam. Innentől jönnek a konkrétumok.
 
 struct DiffuseMaterial : public Material {
   Color own_color;
 
   DiffuseMaterial(const Color& color) : own_color(color) { }
 
-          float intensity = max(dot(inter.normal, light.pos.normalize()), 0.0f);
+
     Color accum_color;
 
     for(int i = 0; i < lgt_num; ++i) {
       const Light& light = lgts[i];
       switch(light.type) {
         case Light::Ambient: {
           accum_color += light.color * own_color;
         } break;
         case Light::Directional: {
           float intensity = max(dot(inter.normal, light.dir.normalize()), 0.0f);
           accum_color += intensity * light.color * own_color;
         } break;
       }
     }
 
     return accum_color.saturate();
   }
 };
 
 DiffuseMaterial blue(Color(0.0f, 0.4f, 1.0f));
 
 
 struct Triangle : public Object {
   Vector a, b, c, normal;
 
   // Az óra járásával ellentétes (CCW) körüljárási irányt feltételez ez a kód.
   Triangle(Material* mat, const Vector& a, const Vector& b, const Vector& c)
     : Object(mat), a(a), b(b), c(c) {
       Vector ab = b - a;
       Vector ac = c - a;
       normal = cross(ab.normalize(), ac.normalize()).normalize();
   }
 
   // Ennek a függvénynek a megértéséhez rajzolj magadnak egyszerű ábrákat!
   Intersection intersectRay(Ray r) {
     // Először számoljuk ki, hogy melyen mekkora távot
     // tesz meg a sugár, míg eléri a háromszög síkját
     // A számoláshoz tudnuk kell hogy ha egy 'v' vektort
     // skaliráisan szorzunk egy egységvektorral, akkor
     // az eredmény a 'v'-nek az egységvektorra vetített
     // hossza lesz. Ezt felhasználva, ha a sugár kiindulási
     // pontjából a sík egy pontjba mutató vektort levetítjük
     // a sík normál vektorára, akkor megkapjuk, hogy milyen
     // távol van a sugár kiindulási pontja a síktól. Továbbá,
     // ha az a sugár irányát vetítjük a normálvektorra, akkor meg
     // megtudjuk, hogy az milyen gyorsan halad a sík fele.
     // Innen a már csak a t = s / v képletet kell csak használnunk.
     float ray_travel_dist = dot(a - r.origin, normal) / dot(r.direction, normal);
 
     // Ha a háromszög az ellenkező irányba van, mint
     // amerre a sugár megy, akkor nincs metszéspontjuk
     if(ray_travel_dist < 0)
       return Intersection();
 
     // Számoljuk ki, hogy a sugár hol metszi a sugár síkját.
     Vector plane_intersection = r.origin + ray_travel_dist * r.direction;
 
     /* Most már csak el kell döntenünk, hogy ez a pont a háromszög
        belsejében van-e. Erre két lehetőség van:
 
        - A háromszög összes élére megnézzük, hogy a pontot a hároszög
        egy megfelelő pontjával összekötve a kapott szakasz, és a háromszög
        élének a vektoriális szorzata a normál irányába mutat-e.
        Pl:
 
                  a
                / |
               /  |
              /   |
             /  x |  y
            /     |
           b------c
 
        Nézzük meg az x és y pontra ezt az algoritmust.
        A cross(ab, ax), a cross(bc, bx), és a cross(ca, cx) és kifele mutat a
        képernyőből, ugyan abba az irányba mint a normál vektor. Ezt amúgy a
        dot(cross(ab, ax), normal) >= 0 összefüggéssel egyszerű ellenőrizni.
        Az algoritmus alapján az x a háromszög belsejében van.
 
        Míg az y esetében a cross(ca, cy) befele mutat, a normállal ellenkező irányba,
        tehát a dot(cross(ca, cy), normal) < 0 ami az algoritmus szerint azt jelenti,
        hogy az y pont a háromszögön kívül van.
 
        - A ötlet lehetőség a barycentrikus koordinátáknak azt a tulajdonságát használja
        ki, hogy azok a háromszög belsejében lévő pontokra kivétel nélkül nem negatívak,
        míg a háromszögön kívül lévő pontokra legalább egy koordináta negatív.
        Ennek a megoldásnak a használatához ki kell jelölnünk két tetszőleges, de egymásra
        merőleges vektort a síkon, ezekre le kell vetíteninünk a háromszög pontjait, és
        kérdéses pontot, és az így kapott koordinátákra alakzmanunk kell egy a wikipediáról
        egyszerűen kimásolható képletet:
        http://en.wikipedia.org/wiki/Barycentric_coordinate_system#Converting_to_barycentric_coordinates
 
        Én az első lehetőséget implementálom. */
 
     const Vector& x = plane_intersection;
 
     Vector ab = b - a;
     Vector ax = x - a;
 
     Vector bc = c - b;
     Vector bx = x - b;
 
     Vector ca = a - c;
     Vector cx = x - c;
 
     if(dot(cross(ab, ax), normal) >= 0)
       if(dot(cross(bc, bx), normal) >= 0)
         if(dot(cross(ca, cx), normal) >= 0)
           return Intersection(x, normal, true);
 
     return Intersection();
   }
 };
 
 void onDisplay() {
   glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
 
   camera.takePicture();
   Screen::Draw();
 
   glutSwapBuffers();
 }
-  Light amb = {Light::Ambient, Vector(), Color(0.2f, 0.2f, 0.2f)};
+
-  Light dir = {Light::Directional, Vector(-2, 4, -1), Color(1.0f, 1.0f, 1.0f)};
+
   static bool first_call = true;
   if(first_call) {
     glutPostRedisplay();
     first_call = false;
   }
 }
 
 void onInitialization() {
   Light amb = {Light::Ambient, Vector(), Vector(), Color(0.2f, 0.2f, 0.2f)};
   Light dir = {Light::Directional, Vector(), Vector(-2, 4, -1), Color(1.0f, 1.0f, 1.0f)};
   scene.AddLight(amb);
   scene.AddLight(dir);
 
   // Front face
   scene.AddObject(new Triangle(&blue, Vector(+1, -1, -1), Vector(-1, -1, -1), Vector(-1, +1, -1)));
   scene.AddObject(new Triangle(&blue, Vector(-1, +1, -1), Vector(+1, +1, -1), Vector(+1, -1, -1)));
 
   // Back face
   scene.AddObject(new Triangle(&blue, Vector(+1, -1, +1), Vector(-1, -1, +1), Vector(-1, +1, +1)));
   scene.AddObject(new Triangle(&blue, Vector(-1, +1, +1), Vector(+1, +1, +1), Vector(+1, -1, +1)));
 
   // Right face
   scene.AddObject(new Triangle(&blue, Vector(+1, -1, -1), Vector(+1, -1, +1), Vector(+1, +1, +1)));
   scene.AddObject(new Triangle(&blue, Vector(+1, +1, +1), Vector(+1, +1, -1), Vector(+1, -1, -1)));
 
   // Left face
   scene.AddObject(new Triangle(&blue, Vector(-1, -1, -1), Vector(-1, -1, +1), Vector(-1, +1, +1)));
   scene.AddObject(new Triangle(&blue, Vector(-1, +1, +1), Vector(-1, +1, -1), Vector(-1, -1, -1)));
 
   // Upper face
   scene.AddObject(new Triangle(&blue, Vector(-1, +1, -1), Vector(-1, +1, +1), Vector(+1, +1, +1)));
   scene.AddObject(new Triangle(&blue, Vector(+1, +1, -1), Vector(-1, +1, -1), Vector(+1, +1, +1)));
 
   // Lower face
   scene.AddObject(new Triangle(&blue, Vector(-1, -1, +1), Vector(-1, -1, -1), Vector(+1, -1, +1)));
   scene.AddObject(new Triangle(&blue, Vector(+1, -1, -1), Vector(+1, -1, +1), Vector(-1, -1, -1)));
 }
 
 void onKeyboard(unsigned char key, int, int) {}
 
 void onKeyboardUp(unsigned char key, int, int) {}
 
 void onMouse(int, int, int, int) {}
 
 void onMouseMotion(int, int) {}
 
 int main(int argc, char **argv) {
   glutInit(&argc, argv);
   glutInitWindowSize(Screen::width, Screen::height);
   glutInitWindowPosition(100, 100);
   glutInitDisplayMode(GLUT_RGBA | GLUT_DOUBLE | GLUT_DEPTH);
 
   glutCreateWindow("Grafika pelda program");
 
   glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
   glLoadIdentity();
   glMatrixMode(GL_PROJECTION);
   glLoadIdentity();
 
   onInitialization();
 
   glutDisplayFunc(onDisplay);
   glutMouseFunc(onMouse);
   glutIdleFunc(onIdle);
   glutKeyboardFunc(onKeyboard);
   glutKeyboardUpFunc(onKeyboardUp);
   glutMotionFunc(onMouseMotion);
 
   glutMainLoop();
 
   return 0;
 }