Ray Tracing
Ray Tracing
文章目录
- Ray Tracing
- 光线追踪
- Whitted-Style Ray Tracing
- 求交点
- 加速求交点
- Bounding Volumes 包围盒
- BVH
- Basic radiometry(辐射度量学)
- Radiant flux
- intensity
- Irradiance
- Radiance
- 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
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
求交点
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：
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
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；
满足求解条件：
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。
在这里插入图片描述
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：
Basic radiometry(辐射度量学)
辐射通量、辐射强度、 辐照度、辐射亮度
Radiant flux
辐射能力、接收能量、传播中的能量
intensity
LED灯的60W并不是60W，而是相当于60W的白炽灯
Irradiance
面积是垂直法线的面积：
Radiance
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）
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；
概率论回顾
蒙特卡洛路径追踪
蒙特卡洛积分
例子：均匀采样
1.样本越多，越接近
2.在x上采样，在x上积分
路径追踪
直接光照伪代码：
引出间接光照：
问题：
N=1为路径追踪
在像素内发射多条路径：
问题2：
从光源采样：
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