C++光线追踪开发求助：射线与立方体相交功能实现

首先明确你的Cube类中，Position作为立方体的中心，Size是各轴向的边长（比如Size.x对应宽度、Size.y对应高度、Size.z对应深度），立方体的轴向边界可通过以下方式计算：

glm::vec3 minBound = Position - Size * 0.5f;
glm::vec3 maxBound = Position + Size * 0.5f;

接下来用Slab相交算法实现Intersection函数，这是轴对齐立方体最高效的相交计算方式，代码直接适配你的类结构：

float Cube::Intersection(Ray ray) {
    // 计算立方体的轴向边界
    glm::vec3 minBound = Position - Size * 0.5f;
    glm::vec3 maxBound = Position + Size * 0.5f;

    // 计算射线与每个轴平面的t值范围
    glm::vec3 tMin = (minBound - ray.Origin) / ray.Direction;
    glm::vec3 tMax = (maxBound - ray.Origin) / ray.Direction;

    // 确保tNear是进入平面的t值，tFar是离开平面的t值（处理射线方向为负的情况）
    glm::vec3 tNear = glm::min(tMin, tMax);
    glm::vec3 tFar = glm::max(tMin, tMax);

    // 找到最晚进入的t（射线进入立方体的时间）和最早离开的t（射线离开立方体的时间）
    float tEnter = glm::max(glm::max(tNear.x, tNear.y), tNear.z);
    float tExit = glm::min(glm::min(tFar.x, tFar.y), tFar.z);

    // 相交判断逻辑
    // 1. tExit < 0：立方体在射线后方，无交点
    // 2. tEnter > tExit：射线未穿过立方体，无交点
    // 3. tEnter < 0：射线起点在立方体内，返回0表示命中
    if (tExit < 0.0f || tEnter > tExit) {
        return -1.0f;
    } else {
        return tEnter < 0.0f ? 0.0f : tEnter;
    }
}

关键细节说明 #

• 射线方向为0的情况：glm的除法会自动处理（对应轴的t值会是无穷大/小，后续min/max操作会忽略该轴的影响，相当于射线平行于该轴平面）
• 内部命中逻辑：如果希望射线起点在立方体内时返回-1，可修改返回逻辑为return (tEnter > 0.0f && tEnter <= tExit) ? tEnter : -1.0f;
• 与Sphere类逻辑对齐：返回值为最近的正距离，无交点返回-1

内容的提问来源于stack exchange，提问作者DevStuffz