[Raytracing]光線追蹤算法


實際上叫反向光線追蹤(backward raytracing),因為計算是從camera開始發射光線,而不是從光源發射光線。

反向光線追蹤步驟:

1、camera的膠片被分成離散的網格(即像素點),我們的目標是確定每一個像素點的顏色值。

2、對於每一個像素,從camera位置追蹤一條光線,指向該像素點

3、對於這束光線,判斷其是否和場景中的物體相交。如果相交,則轉到步驟4;否則,將背景色填充到當前像素中去,回到步驟2,繼續處理下一個像素。

4、如果光線和物體相交,計算物體表面交點的顏色值。該點的顏色值即為該像素的顏色值。

a、首先檢查每個光源在該交點的貢獻值。追蹤一條新光線去光源,用來確定交點是被全部照亮、部分照亮還是沒有被照亮,同時確定了陰影。

b、如果物體表面具有反射性質,計算初始光線的反射光線,然后追蹤這條反射光線,轉到步驟3。

c、如果物體表面具有折射性質,計算初始光線的折射光線,然后追蹤這條折射光線,轉到步驟3。

d、最終,根據表面性質(反射率、折射率),和不同類型光線計算得出的顏色值,來確定交點的顏色值,即當前像素點的顏色值。

5、回到步驟2,繼續下一個像素點。重復這個過程直到像素點都遍歷完成。


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