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| #version 330 core
precision highp float;
uniform int numberQuadric;
struct QuadricData
{
// ax^2 + by^2 + cz^2 + 2dxy + 2exz + 2fyz + gx + hy + iz + j = 0
float a, b, c, d, e, f, g, h, i, j;
// Intervalle
float xMin, xMax, yMin, yMax, zMin, zMax;
// Couleur
float rColor, gColor, bColor;
float useless;
};
uniform Camera
{
float xPos, yPos, zPos;
float xDir, yDir, zDir;
float xUp, yUp, zUp;
float cotanHalfFovY;
int width, height;
}camera;
uniform Quadric
{
QuadricData q[500];
}quadric;
out vec4 color;
// Si inférieur, c'est 0
float minZero = 0.001;
float computeDistQuadric(in vec3 ro, in vec3 rd, in QuadricData q, out vec3 pointIntersect)
{
/* Equation d'une quadric :ax² + bx² + cx² + 2dxy + 2exz + 2fyz + gx + hy + iz + j = 0
(x, y, z) = ro + dist*rd;
Objectif : Calculer la distance dist
*/
/* On se ramène à une équation en a*dist^2 + b*dist + c */
// a = partie en dist^2
float a = q.a * rd.x * rd.x + q.b * rd.y * rd.y + q.c * rd.z * rd.z + 2 * q.d * rd.x * rd.y + 2 * q.e * rd.x * rd.z + 2 * q.f * rd.y * rd.z;
// b Partie en dist
float b = 2 * (q.a * rd.x * ro.x + q.b * rd.y * ro.y + q.c * rd.z * ro.z + q.d * (rd.x * ro.y + rd.y * ro.x) + q.e * (rd.x * ro.z + rd.z + ro.x) + q.f * (rd.y * ro.z + rd.z * ro.y)) + q.g * rd.x + q.h * rd.y + q.i * rd.z;
// c Partie Constante
float c = q.a * ro.x * ro.x + q.b * ro.y * ro.y + q.c * ro.z * ro.z + 2 * q.d * ro.x * ro.y + 2 * q.e * ro.x * ro.z + 2 * q.f * ro.y * ro.z + q.g * ro.x + q.h * ro.y + q.i * ro.z + q.j;
if(abs(a) < minZero)
return -c / b;
float delta = b * b - 4.0 * a * c;
// Il n'y a pas d'intersection
if(delta < 0.0)
return -1.0;
// On récupère les distances
float disc = sqrt(delta);
float dist1 = (-b - disc) / (2.0 * a);
float dist2 = (-b + disc) / (2.0 * a);
// On récupère la bonne distance
float goodDistance;
// Les intersections sont derrières
if(dist1 < 0.0 && dist2 < 0.0)
return -1.0;
if(dist1 > 0.0)
goodDistance = dist1;
// Distance 2 plus petites que la première
if((dist2 > 0.0 && dist1 > 0.0) && dist2 < dist1)
goodDistance = dist2;
if(dist2 > 0.0 && dist1 < 0.0)
goodDistance = dist2;
pointIntersect = ro + goodDistance * rd;
// Test l'interval
if(pointIntersect.x < q.xMin || pointIntersect.x > q.xMax ||
pointIntersect.y < q.yMin || pointIntersect.y > q.yMax ||
pointIntersect.z < q.zMin || pointIntersect.z > q.zMax)
return -1.0;
return goodDistance;
}
void intersect(in vec3 ro, in vec3 rd)
{
color = vec4(0.0);
float lessDist = 100000.0;
int i;
vec3 pointIntersect;
float dist;
for(i = 0; i < numberQuadric; ++i)
{
dist = computeDistQuadric(ro, rd, quadric.q[i], pointIntersect);
// Si la distance d'intersection est plus petite que l'ancienne (z-Buffer)
if(dist > 0.0 && dist < lessDist)
{
color = vec4(quadric.q[i].rColor, quadric.q[i].gColor, quadric.q[i].bColor, 1.0);
lessDist = dist; // On met à jour la nouvelle distance
}
}
}
void main(void)
{
float i = (gl_FragCoord.x / camera.width) * 2.0 - 1.0;
float j = (gl_FragCoord.y / camera.height) * 2.0 - 1.0;
vec3 ro = vec3(camera.xPos, camera.yPos, camera.zPos);
vec3 dir = vec3(camera.xDir, camera.yDir, camera.zDir);
vec3 up = vec3(camera.xUp, camera.yUp, camera.zUp);
vec3 right = cross(dir, up);
// On recalcule le up pour avoir les 3 axes de telle sorte qu'elle forme une base orthonormal
up = cross(right, dir);
vec3 rd = normalize(camera.cotanHalfFovY * dir + i * right + j * up);
intersect(ro, rd);
} |
