光线追踪 - 遍历树

Question

我写了一个光线跟踪程序，除了我用来遍历光线树的算法之外，一切似乎都在起作用，我不确定是否正确。在每个碰撞点，程序存储对象的颜色，其反射率指数和该点处的光强度（镜面和漫反射，环境是常数）。有人可以帮助我并向我解释当我穿越光线树时，我应该如何将物体的颜色和光线强度结合起来？

Answer 1

来自Nvidia Developer Zone：

surfaceColor = emissive + ambient + diffuse + specular

下面，

• emissive = Ke

  其中：

  • Ke是材料的发光颜色。

• ambient = Ka x globalAmbient

  其中：

  • Ka是材料的环境反射率和
  • globalAmbient是传入环境光的颜色。

• 漫反射= Kd x lightColor x max（N·L，0）

  其中：

  • Kd是材质的漫反射颜色，
  • lightColor是传入漫反射光的颜色，
  • N是标准化曲面法线，
  • L是朝向光源的归一化矢量，并且
  • P是被遮挡的点。

• 镜面反射= Ks x lightColor x面向x（最大（N·H，0））^光泽

  其中：

  • Ks是材质的镜面反射颜色，
  • lightColor是传入的镜面反射光的颜色，
  • N是标准化曲面法线，
  • V是朝向视点的归一化向量，
  • L是朝向光源的归一化矢量，
  • H是V和L之间的归一化矢量，
  • P是阴影点，
  如果N·L大于0，则
  • 面向1，否则为0。

Answer 2

我认为你应该使用一些局部照明模型。 U具有计算此反射模型的所有值：Phong reflection model

Answer 3

最简单的是，对于多个对象，其中n是当前的对象：

每个对象都会接收下一个对象发出的光。

incoming_light[n] = outgoing_light[n+1]

每个物体的接收光都会被其漫反射颜色以及入射角（光线方向和正常的点积）过滤掉，如果你的出射光线已经是余弦分布，你可以跳过这个：

outgoing_light[n] += incoming_light[n] * diffuse[n] * cosine_term[n]

最后，像素颜色就是你击中的第一个物体发出的光。

final_color = outgoing_light[0]