Question

我在网上看过很多光线跟踪算法。但是，我对阴影和阴影没有清楚的认识。根据我的理解，下面的伪代码是否写得正确？

for each primitive 
    check for intersection
    if there is one 
         do color be half of the background color
         Ishadow = true
         break

for each ambient light in environment        
    calculate light contribution to the color

if ( Ishadow == false ) 
   for each point light 
     calculate diffuse shading
     calculate reflection direction
     calculate specular light


trace for reflection ray // (i)  
add color returned from i after multiplied by some coefficient

trace for refraction ray // (ii)
add color returned from ii after multiplied by some coefficient

return color value calculated until this point

Answer 1

您应该将阴影与正常光线追踪路径整合：对于每个屏幕像素，您通过场景发送光线，最终确定最近的物体交叉点：在最近的物体交叉点处，您将首先读出像素颜色（该点处物体的纹理），除了计算反射矢量等（使用法线矢量），您现在另外将光线从该交叉点投射到场景中的每个光源：如果这些光线与其他物体相交在击中光源之前，交点处于阴影中，您可以相应地调整该点的最终颜色。

Answer 2

伪代码的问题在于它很容易变得“伪”，以至于它变得与我们试图通过远离自然语言而避免的模糊性相同。 “颜色是背景颜色的一半？”在您迭代光源之前出现这条线的事实令人困惑。在迭代光源之前，如何设置Ishadow？

也许更好的描述是：

given a ray in space
    find nearest object with which ray intersects
    for each point light
        if normal at surface of intersected object points toward light (use dot product for this)
            cast a ray into space from the surface toward the light
                if ray intersection is closer than light* light is shadowed at this point

*如果您在阴影中看到奇怪的瑕疵，那么每个程序员在编写第一个光线跟踪器时都会犯一个错误。浮点（或双精度）数学是不精确的，并且在进行阴影跟踪时，您将经常（大约一半的时间）重新交叉。如果没有图表，解释有点难以描述，但让我看看我能做些什么。

如果在球体表面上有一个交点，在大多数情况下，该点在浮点寄存器中的表示在数学上并不精确。它可以在球体内部略微内侧或稍微外侧。如果它在球体内并且您尝试对光源运行相交测试，则最近的交点将是球体本身。交叉点距离将非常小，因此您可以简单地拒绝任何比例如.000001单位更接近的阴影射线交叉点。如果你的几何体都是凸面的并且无法合法地遮蔽自身，那么你可以在进行阴影测试时跳过测试球体。

阴影和阴影

2 个答案: