ray tracing in one weekend_rocket用法

全栈程序员-站长 • 2025年7月16日下午7:43 • 未分类 • 阅读 4

ray tracing in one weekend_rocket用法RayTracing文章目录RayTracing光线追踪Whitted-StyleRayTracing求交点加速求交点BoundingVolumes包围盒BVHBasicradiometry(辐射度量学)RadiantfluxintensityIrradianceRadianceBRDF双向反射分布函数概率论回顾蒙特卡洛路径追踪蒙特卡洛积分路径追踪光线追踪1.光沿直线传播2.光线不会发生碰撞3.光路可逆性Whitted-StyleRayTracing递归算法，包括了光

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Ray Tracing

文章目录

Ray Tracing
光线追踪
Basic radiometry(辐射度量学)
BRDF 双向反射分布函数
- 概率论回顾
蒙特卡洛路径追踪
- 蒙特卡洛积分
- 路径追踪

光线追踪

在这里插入图片描述

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1.光沿直线传播
2.光线不会发生碰撞
3.光路可逆性

Whitted-Style Ray Tracing

递归算法，包括了光线的反射与折射

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求交点

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交点必定满足两个方程，则可以通过参数化解出来t(t > 0 射线)，则可以求出交点。

光线与三角形求交点：

求解公式：
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MT算法：用重心坐标表示三角形内的点，如果t>0,并且b1，b2，1-b1-b2 >=0,求出的解才有意义。

加速求交点

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复杂图片，计算量会很大！

Bounding Volumes 包围盒

和包围盒的面求交：

只有当所有对面都进入，光线才真正进入；
光线离开任意一对对面，光线就离开；
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满足求解条件：
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BVH

主要思想：把物体分隔开，求取它的包围盒，保证物体不会重复出现在多个包围盒中，但是，它对空间的划分没有那么严格，有可能在空间上会重叠。
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划分方法：
想法1：选择最长的维度进行划分
想法2：取最中间的物体，进行划分，保持树高度上的平衡(可采用快速选择算法)

BVH数据结构：

伪代码：

KDtree 与 BVH：
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Basic radiometry(辐射度量学)

辐射通量、辐射强度、辐照度、辐射亮度
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Radiant flux

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辐射能力、接收能量、传播中的能量
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intensity

LED灯的60W并不是60W，而是相当于60W的白炽灯
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Irradiance

面积是垂直法线的面积：
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Radiance

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ray tracing in one weekend_rocket用法
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BRDF 双向反射分布函数

反射方程：

困难：光线不止弹射一次，（递归）
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渲染方程：

面光源采用积分；
对于其他物体发射出来的光，可以视为一个新的光源；
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概率论回顾

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蒙特卡洛路径追踪

蒙特卡洛积分

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例子：均匀采样
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1.样本越多，越接近
2.在x上采样，在x上积分
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路径追踪

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直接光照伪代码：

引出间接光照：
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问题：

N=1为路径追踪

在像素内发射多条路径：

ray tracing in one weekend_rocket用法
问题2：

从光源采样：
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ray tracing in one weekend_rocket用法

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