ff: ff: Reflection

http://homepage2.nifty.com/eman/electromag/reflection.html
これそのままもってきた
結局近似式だったのが悪いらしい
IoR>1では使えないのかな

by phi16 02 Mar 2015

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imo_ at 03 Mar 2015 10:29
見た所近似式はsinθ(=sn)≒0として計算して得られたようですね。 恐らく凸レンズにほぼ垂直に入射するような光についての計算に使われていたのでしょう。 近似式は便利ですが、当然近似式の成立条件(今回はθ<<1)から外れると正確な結果が計算できませんので、一般的なシミュレーションでは使わないほうが無難です。
phi16 at 03 Mar 2015 11:24
なるほど入射角のほうですね　まぁ大体のCGだと透過するのが見えればそれっぽいし近似式でも十分使えるのかもしれません
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/**
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 */

// forked from imo_'s ff: Reflection
// forked from phi16's Reflection
package {

    import flash.display.Sprite;

    import flash.events.Event;

    public class Fresnel extends Sprite {

        public var bg:Sprite=new Sprite();

        public var spr:Sprite=new Sprite();

        public var IoR:Number=2.0;

        public function Fresnel() {

            addChild(bg);

            addChild(spr);

            bg.graphics.beginFill(0);

            bg.graphics.drawRect(0,0,465,465);

            bg.graphics.endFill();

            bg.graphics.lineStyle(2,0xffffff);

            bg.graphics.drawCircle(465/2.0,465/2.0,100);

            spr.x=465/2.0;

            spr.y=465/2.0;

            addEventListener(Event.ENTER_FRAME,step);
        }

        public function step(e:Event):void{

            spr.graphics.clear();

            rayTrace(mouseX-465/2.0,mouseY-465/2.0,0,-1,1);

        }

        public function rayTrace(a:Number,b:Number,c:Number,d:Number,alpha:Number):void{

            if(alpha<0.01)return;

            var lei:Number=Math.sqrt(c*c+d*d);

            c/=lei,d/=lei;

            a+=0.1*c;

            b+=0.1*d;

            spr.graphics.lineStyle(4,0xffffff,alpha);

            spr.graphics.moveTo(a,b);

            var f:Boolean=false;

            var D:Number,t:Number,p:Number,q:Number,le:Number,nx:Number,ny:Number,dp:Number,rx:Number,ry:Number,k:Number,sn:Number,fth:Number;

            D=-a*a*d*d+2*a*b*c*d-b*b*c*c+10000;

            if(a*a+b*b<10000){

                if(D>0){

                    t=Math.sqrt(D)-a*c-b*d;

                    if(t>0){

                        p=a+c*t,q=b+d*t;

                        spr.graphics.lineTo(p,q);

                        le=Math.sqrt(p*p+q*q);

                        nx=-p/le,ny=-q/le;

                        dp=c*nx+d*ny;

                        rx=c-2*dp*nx,ry=d-2*dp*ny;
                        
                        sn=Math.abs(c*ny-d*nx);
                        
                        fth=1/(IoR*IoR)-sn*sn;
                        if(fth<0)fth=1;
                        else fth=Math.pow((-dp-Math.sqrt(fth))/(-dp+Math.sqrt(fth)),2)+Math.pow((IoR*IoR*Math.sqrt(fth)+dp)/(IoR*IoR*Math.sqrt(fth)-dp),2);
                        if(fth>0.8)fth=0.8;
                        
                        k=1.0-IoR*IoR*(1.0-dp*dp); // calc this first.
                        
                        if(k<0){ // Total Reflection = ZEN-HANSHA
                            rayTrace(p,q,rx,ry,alpha*0.8);
                            //rayTrace(p,q,rx,ry,alpha*1); <- this is rather correct, but makes the flash so heavy.
                        }else{
                            rayTrace(p,q,rx,ry,alpha*fth);
    
                            rx=IoR*c-(IoR*dp+Math.sqrt(k))*nx;
    
                            ry=IoR*d-(IoR*dp+Math.sqrt(k))*ny;
    
                            rayTrace(p,q,rx,ry,alpha*(1-fth));
                        }

                        f=true;

                    }

                }

            }else{

                if(D>0){

                    t=-Math.sqrt(D)-a*c-b*d;

                    if(t>0){

                        p=a+c*t,q=b+d*t;

                        spr.graphics.lineTo(p,q);

                        le=Math.sqrt(p*p+q*q);

                        nx=p/le,ny=q/le;

                        dp=c*nx+d*ny;

                        rx=c-2*dp*nx,ry=d-2*dp*ny;

                        sn=Math.abs(c*ny-d*nx);
                        
                        fth=IoR*IoR-sn*sn;
                        if(fth<0)fth=0.8; // :)
                        else fth=Math.pow((-dp-Math.sqrt(fth))/(-dp+Math.sqrt(fth)),2);
                       
                        rayTrace(p,q,rx,ry,alpha*fth);

                        k=1.0-1/(IoR*IoR)*(1.0-dp*dp);

                        if(k>0){

                            rx=1/IoR*c-(1/IoR*dp+Math.sqrt(k))*nx;

                            ry=1/IoR*d-(1/IoR*dp+Math.sqrt(k))*ny;

                            rayTrace(p,q,rx,ry,alpha*(1-fth));

                        }

                        f=true;

                    }

                }

                if(!f){

                    spr.graphics.lineTo(a+c*1000,b+d*1000);

                }

            }

        }

    }

}