[ADD] add group
This commit is contained in:
@@ -93,7 +93,7 @@ const Color &Pattern::b(void) const
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const Color Pattern::pattern_at_shape(Shape *a_shape, const Tuple &a_world_point) const
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const Color Pattern::pattern_at_shape(Shape *a_shape, const Tuple &a_world_point) const
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{
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{
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||||||
Tuple the_objet_point = a_shape->transform().inverse() * a_world_point;
|
Tuple the_objet_point = a_shape->world_to_object(a_world_point);
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Tuple the_pattern_point = m_transform.inverse() * the_objet_point;
|
Tuple the_pattern_point = m_transform.inverse() * the_objet_point;
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return pattern_at(the_pattern_point);
|
return pattern_at(the_pattern_point);
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@@ -28,7 +28,9 @@
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/* ------------------------------------------------------------------------- */
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/* ------------------------------------------------------------------------- */
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#include <cassert>
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#include <cmath>
|
#include <cmath>
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#include <cstdio>
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#include "core/common.h"
|
#include "core/common.h"
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#include "core/intersections.h"
|
#include "core/intersections.h"
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@@ -41,21 +43,53 @@ using namespace Raytracer;
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Intersections Group::local_intersect(const Ray &a_ray)
|
Intersections Group::local_intersect(const Ray &a_ray)
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{
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{
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Intersections the_intersections;
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Intersections the_all_intersec;
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return the_intersections;
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for (auto the_shape : m_shapes)
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{
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Intersections the_intersection = the_shape->intersect(a_ray);
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the_all_intersec += the_intersection;
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}
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return the_all_intersec;
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}
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}
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/* ------------------------------------------------------------------------- */
|
/* ------------------------------------------------------------------------- */
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Tuple Group::local_normal_at(const Tuple &a_local_point) const
|
Tuple Group::local_normal_at(const Tuple &a_local_point) const
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{
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{
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return Tuple::Vector(0, 1, 0);
|
printf("ERROR: local_normal_at never need to be called on a group.\n");
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assert(1);
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return Tuple::Vector(0, 0, 0);
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}
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}
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/* ------------------------------------------------------------------------- */
|
/* ------------------------------------------------------------------------- */
|
||||||
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bool Group::is_empty(void)
|
bool Group::is_empty(void)
|
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{
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{
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return m_data.size() == 0;
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return m_shapes.empty();
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}
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/* ------------------------------------------------------------------------- */
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void Group::add_child(Shape *a_shape)
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{
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a_shape->set_parent(this);
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m_shapes.push_back(a_shape);
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}
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/* ------------------------------------------------------------------------- */
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bool Group::contains(const Shape &a_shape)
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{
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for (const auto &the_shape : m_shapes)
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|
{
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if (*the_shape == a_shape)
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{
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return true;
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}
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}
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return false;
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}
|
}
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@@ -47,8 +47,12 @@ namespace Raytracer
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bool is_empty(void);
|
bool is_empty(void);
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void add_child(Shape *a_shape);
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bool contains(const Shape &a_shape);
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private:
|
private:
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std::vector<Shape *> m_data;
|
std::vector<Shape *> m_shapes;
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};
|
};
|
||||||
}; // namespace Raytracer
|
}; // namespace Raytracer
|
||||||
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||||||
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|||||||
@@ -154,11 +154,10 @@ void Shape::set_parent(Shape *a_shape)
|
|||||||
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||||||
Tuple Shape::normal_at(const Tuple &a_world_point) const
|
Tuple Shape::normal_at(const Tuple &a_world_point) const
|
||||||
{
|
{
|
||||||
Tuple the_local_point = m_transform.inverse() * a_world_point;
|
Tuple the_local_point = world_to_object(a_world_point);
|
||||||
Tuple the_local_normal = local_normal_at(the_local_point);
|
Tuple the_local_normal = local_normal_at(the_local_point);
|
||||||
Tuple the_world_normal = m_transform.inverse().transpose() * the_local_normal;
|
|
||||||
the_world_normal.set_w(0);
|
return normal_to_world(the_local_normal);
|
||||||
return the_world_normal.normalize();
|
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||||||
}
|
}
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||||||
|
|
||||||
/* ------------------------------------------------------------------------- */
|
/* ------------------------------------------------------------------------- */
|
||||||
@@ -185,3 +184,36 @@ Intersections Shape::local_intersect(const Ray &a_ray)
|
|||||||
|
|
||||||
return the_ret;
|
return the_ret;
|
||||||
}
|
}
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||||||
|
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/* ------------------------------------------------------------------------- */
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||||||
|
|
||||||
|
Tuple Shape::world_to_object(const Tuple &a_point) const
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|
{
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|
Tuple the_point;
|
||||||
|
if (m_parent != nullptr)
|
||||||
|
{
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||||||
|
the_point = m_parent->world_to_object(a_point);
|
||||||
|
}
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||||||
|
else
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|
{
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||||||
|
the_point = a_point;
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|
}
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||||||
|
return m_transform.inverse() * the_point;
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||||||
|
}
|
||||||
|
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||||||
|
/* ------------------------------------------------------------------------- */
|
||||||
|
|
||||||
|
Tuple Shape::normal_to_world(const Tuple &a_normal) const
|
||||||
|
{
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||||||
|
Tuple the_normal = m_transform.inverse().transpose() * a_normal;
|
||||||
|
the_normal.set_w(0);
|
||||||
|
the_normal = the_normal.normalize();
|
||||||
|
|
||||||
|
if (m_parent != nullptr)
|
||||||
|
{
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||||||
|
the_normal = m_parent->normal_to_world(the_normal);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return the_normal;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|||||||
@@ -70,6 +70,9 @@ namespace Raytracer
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|||||||
Intersections intersect(const Ray &a_ray);
|
Intersections intersect(const Ray &a_ray);
|
||||||
virtual Intersections local_intersect(const Ray &a_ray);
|
virtual Intersections local_intersect(const Ray &a_ray);
|
||||||
|
|
||||||
|
Tuple world_to_object(const Tuple &a_point) const;
|
||||||
|
Tuple normal_to_world(const Tuple &a_normal) const;
|
||||||
|
|
||||||
private:
|
private:
|
||||||
Matrix m_transform;
|
Matrix m_transform;
|
||||||
Material m_material;
|
Material m_material;
|
||||||
|
|||||||
@@ -64,3 +64,301 @@ SCENARIO("A shape has a parent attribute", "[features/shapes.feature]")
|
|||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* ------------------------------------------------------------------------- */
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||||||
|
|
||||||
|
SCENARIO("Adding a child to a group", "[features/groups.feature]")
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||||||
|
{
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||||||
|
GIVEN("g <- group()")
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|
{
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||||||
|
Group g;
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||||||
|
GIVEN("s <- test_shape()")
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||||||
|
{
|
||||||
|
TestShape s;
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||||||
|
WHEN("add_child(g, s)")
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||||||
|
{
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||||||
|
g.add_child(&s);
|
||||||
|
THEN("g is not empty")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
REQUIRE(g.is_empty() == false);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
AND_THEN("g includes s")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
REQUIRE(g.contains(s) == true);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
AND_THEN("s.parent = g")
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||||||
|
{
|
||||||
|
REQUIRE(s.parent() == &g);
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|
}
|
||||||
|
}
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||||||
|
}
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||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* ------------------------------------------------------------------------- */
|
||||||
|
|
||||||
|
SCENARIO("Intersecting a ray with an empty group", "[features/groups.feature]")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
GIVEN("g <- group()")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Group g;
|
||||||
|
AND_GIVEN("ray(point(0, 0, 0), vector(0, 0, 1)")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Ray r(Tuple::Point(0, 0, 0), Tuple::Vector(0, 0, 1));
|
||||||
|
WHEN("xs <-local_intersect(g, r)")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Intersections xs = g.local_intersect(r);
|
||||||
|
THEN("xs is empty")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
REQUIRE(xs.count() == 0);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* ------------------------------------------------------------------------- */
|
||||||
|
|
||||||
|
SCENARIO("Intersecting a ray with a nonempty group", "[features/groups.feature]")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
GIVEN("g <- group()")
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||||||
|
{
|
||||||
|
Group g;
|
||||||
|
AND_GIVEN("s1 <- sphere()")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Sphere s1;
|
||||||
|
AND_GIVEN("s2 <- sphere()")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Sphere s2;
|
||||||
|
AND_GIVEN("set_transform(s2, translation(0, 0, -3))")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
s2.set_transform(Matrix::translation(0, 0, -3));
|
||||||
|
AND_GIVEN("s3 <- sphere()")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Sphere s3;
|
||||||
|
AND_GIVEN("set_transform(s3, translation(5, 0, 0))")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
s3.set_transform(Matrix::translation(5, 0, 0));
|
||||||
|
AND_GIVEN("add_child(g, s1)")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
g.add_child(&s1);
|
||||||
|
AND_GIVEN("add_child(g, s2)")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
g.add_child(&s2);
|
||||||
|
AND_GIVEN("add_child(g, s3)")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
g.add_child(&s3);
|
||||||
|
WHEN("ray(point(0, 0, -5), vector(0, 0, 1)")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Ray r(Tuple::Point(0, 0, -5), Tuple::Vector(0, 0, 1));
|
||||||
|
AND_WHEN("xs <-local_intersect(g, r)")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Intersections xs = g.local_intersect(r);
|
||||||
|
THEN("xs.count = 4")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
REQUIRE(xs.count() == 4);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
AND_THEN("xs[0].object = s2")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
REQUIRE(*xs[0].object() == s2);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
AND_THEN("xs[1].object = s2")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
REQUIRE(*xs[1].object() == s2);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
AND_THEN("xs[2].object = s1")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
REQUIRE(*xs[2].object() == s1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
AND_THEN("xs[3].object = s1")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
REQUIRE(*xs[3].object() == s1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* ------------------------------------------------------------------------- */
|
||||||
|
|
||||||
|
SCENARIO("Intersecting a transformed group", "[features/groups.feature]")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
GIVEN("g <- group()")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Group g;
|
||||||
|
AND_GIVEN("set_transform(g, scaling(2, 2, 2))")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
g.set_transform(Matrix::scaling(2, 2, 2));
|
||||||
|
AND_GIVEN("s <- sphere()")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Sphere s;
|
||||||
|
AND_GIVEN("set_transform(s, translation(5, 0, 0))")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
s.set_transform(Matrix::translation(5, 0, 0));
|
||||||
|
AND_GIVEN("add_child(g, s)")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
g.add_child(&s);
|
||||||
|
WHEN("ray(point(10, 0, -10), vector(0, 0, 1)")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Ray r(Tuple::Point(10, 0, -10), Tuple::Vector(0, 0, 1));
|
||||||
|
AND_WHEN("xs <-intersect(g, r)")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Intersections xs = g.intersect(r);
|
||||||
|
THEN("xs.count = 2")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
REQUIRE(xs.count() == 2);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* ------------------------------------------------------------------------- */
|
||||||
|
|
||||||
|
SCENARIO("Converting a point from world to object space", "[features/shapes.feature]")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
GIVEN("g1 <- group()")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Group g1;
|
||||||
|
AND_GIVEN("set_transform(g1, rotation_y(pi/2))")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
g1.set_transform(Matrix::rotation_y(std::numbers::pi / 2));
|
||||||
|
GIVEN("g2 <- group()")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Group g2;
|
||||||
|
AND_GIVEN("set_transform(g2, scaling(2, 2, 2))")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
g2.set_transform(Matrix::scaling(2, 2, 2));
|
||||||
|
AND_GIVEN("add_child(g1, g2)")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
g1.add_child(&g2);
|
||||||
|
AND_GIVEN("s <- sphere()")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Sphere s;
|
||||||
|
AND_GIVEN("set_transform(s, translation(5, 0, 0))")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
s.set_transform(Matrix::translation(5, 0, 0));
|
||||||
|
AND_GIVEN("add_child(g2, s)")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
g2.add_child(&s);
|
||||||
|
WHEN("p <- world_to_object(s, point(-2, 0, -10))")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Tuple p = s.world_to_object(Tuple::Point(-2, 0, -10));
|
||||||
|
THEN("p = point(0, 0, -1)")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
REQUIRE(p == Tuple::Point(0, 0, -1));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* ------------------------------------------------------------------------- */
|
||||||
|
|
||||||
|
SCENARIO("Converting a normal from object to world space", "[features/shapes.feature]")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
GIVEN("g1 <- group()")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Group g1;
|
||||||
|
AND_GIVEN("set_transform(g1, rotation_y(pi/2))")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
g1.set_transform(Matrix::rotation_y(std::numbers::pi / 2));
|
||||||
|
GIVEN("g2 <- group()")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Group g2;
|
||||||
|
AND_GIVEN("set_transform(g2, scaling(1, 2, 3))")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
g2.set_transform(Matrix::scaling(1, 2, 3));
|
||||||
|
AND_GIVEN("add_child(g1, g2)")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
g1.add_child(&g2);
|
||||||
|
AND_GIVEN("s <- sphere()")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Sphere s;
|
||||||
|
AND_GIVEN("set_transform(s, translation(5, 0, 0))")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
s.set_transform(Matrix::translation(5, 0, 0));
|
||||||
|
AND_GIVEN("add_child(g2, s)")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
g2.add_child(&s);
|
||||||
|
WHEN("n <- normal_to_world(s, vector(sqrt(3)/3, sqrt(3)/3, sqrt(3)/3))")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Tuple n = s.normal_to_world(Tuple::Vector(sqrt(3) / 3, sqrt(3) / 3, sqrt(3) / 3));
|
||||||
|
THEN("n = vector(0.2857, 0.4286, -0.8571)")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
REQUIRE(n == Tuple::Vector(0.2857, 0.4286, -0.8571));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* ------------------------------------------------------------------------- */
|
||||||
|
|
||||||
|
SCENARIO("Finding the normal on a child object", "[features/shapes.feature]")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
GIVEN("g1 <- group()")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Group g1;
|
||||||
|
AND_GIVEN("set_transform(g1, rotation_y(pi/2))")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
g1.set_transform(Matrix::rotation_y(std::numbers::pi / 2));
|
||||||
|
GIVEN("g2 <- group()")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Group g2;
|
||||||
|
AND_GIVEN("set_transform(g2, scaling(1, 2, 3))")
|
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{
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g2.set_transform(Matrix::scaling(1, 2, 3));
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AND_GIVEN("add_child(g1, g2)")
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{
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g1.add_child(&g2);
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AND_GIVEN("s <- sphere()")
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{
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Sphere s;
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AND_GIVEN("set_transform(s, translation(5, 0, 0))")
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{
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s.set_transform(Matrix::translation(5, 0, 0));
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||||||
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AND_GIVEN("add_child(g2, s)")
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||||||
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{
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||||||
|
g2.add_child(&s);
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||||||
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WHEN("n <- normal_at(s, point(1.7321, 1.1547, -5.5774))")
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{
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Tuple n = s.normal_at(Tuple::Point(1.7321, 1.1547, -5.5774));
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||||||
|
THEN("n = vector(0.2857, 0.4286, -0.8571)")
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||||||
|
{
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||||||
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REQUIRE(n == Tuple::Vector(0.2857, 0.4286, -0.8571));
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||||||
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}
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}
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||||||
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}
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}
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}
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}
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}
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}
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}
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}
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}
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