画像のテクスチャマッピング

#include "rtweekend.h"
#include "rtw_stb_image.h"

#include <iostream>

class image_texture : public texture {
public:
  const static int bytes_per_pixel = 3;

  image_texture()
    : data(nullptr), width(0), height(0), bytes_per_scanline(0) {}

  image_texture(const char* filename) {
    auto components_per_pixel = bytes_per_pixel;

    data = stbi_load(
      filename, &width, &height, &components_per_pixel, components_per_pixel);

    if (!data) {
      std::cerr << "ERROR: Could not load texture image file '"
                << filename
                << "'.\n";
      width = height = 0;
    }

    bytes_per_scanline = bytes_per_pixel * width;
  }

  ~image_texture() {
    delete data;
  }

  virtual color value(double u, double v, const vec3& p) const {
    // テクスチャのデータがない場合には、そのことが分かるようにシアン色を返す。
    if (data == nullptr)
      return color(0,1,1);

    // 入力されたテクスチャ座標を [0,1] で切り捨てる。
    u = clamp(u, 0.0, 1.0);
    v = 1.0 - clamp(v, 0.0, 1.0);  // v を反転させて画像の座標系に合わせる。

    auto i = static_cast<int>(u * width);
    auto j = static_cast<int>(v * height);

    // 整数座標をさらに切り捨てる (テクスチャ座標は 1.0 になってはいけない)。
    if (i >= width)  i = width-1;
    if (j >= height) j = height-1;

    const auto color_scale = 1.0 / 255.0;
    auto pixel = data + j*bytes_per_scanline + i*bytes_per_pixel;

    return color(color_scale*pixel[0],
                 color_scale*pixel[1],
                 color_scale*pixel[2]);
  }

private:
  unsigned char *data;
  int width, height;
  int bytes_per_scanline;
};

#include "rtw_stb_image.h"

hittable_list earth() {
  auto earth_texture = make_shared<image_texture>("earthmap.jpg");
  auto earth_surface = make_shared<lambertian>(earth_texture);
  auto globe = make_shared<sphere>(point3(0,0,0), 2, earth_surface);
  return hittable_list(globe);
}