射线追踪缺失的余弦

时间:2014-11-02 20:51:55

标签: graphics rendering raytracing phong

我正在查看rendering equation和经典光线跟踪器的源代码(因此没有蒙特卡罗或其他任何内容),为清晰起见,下面包含在短伪代码中。

我无法理解为什么渲染方程中的余弦不包含在光线跟踪器实现中。我已经对我认为缺少的地方进行了评论。

我可以看到用BRDF进行完美的镜面反射(f_r =(δ(cosθi-cosθr)δ(φi-φr±π))/cosθi),余弦被抵消了。但是,与下面显示的phong反射模型相结合,它缺失了什么呢?

for (loop through pixels) 
{        
  Ray ray(eye, getDirection(col+0.5,row+0.5));
  vec3 color = trace(ray, 0);      
}

trace(ray, recursion_depth)
{
  if (too deep, or ray hits nothing)
    return vec3(0,0,0);  // return black

  Hit hit(ray);
  return vec3(hit.Ed)           // light source color
    + classic_trace_lights(hit)         // direct light
    + classic_trace_reflection(hit, depth)     // specular reflection
    + classic_trace_refraction(hit, depth);    // specular refraction
}

classic_trace_reflection(hit, depth)
{
    ....
    vec3 R = ideal_reflected_direction(hit.vdir, hit.normal);
    Ray ray(hit.pos, R);
    return hit.Rs * classic_trace_recursive(ray, depth+1); // Rs = specular color
}

classic_trace_lights(...) { ... }

classic_trace_light(...)
{
    ....
    return phong(...) * light.Ed /* * COSINE MISSING HERE? */;
}
....

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