Games101-作业5

说明

本次作业主要实现Whitted-光线追踪,作业框架只需要我们编写两个部分,一个是求解观测光线--从摄像机到每个像素的向量;第二个是判断射线与三角形的交点。

求解观测光线

需要对每个像素求解在实际物体空间中的向量,然后利用从摄像机到该像素位置定义一条入射光线。
首先需要知道光栅化屏幕大小是widthheight,而物体所进行的变换是从实际空间变为(-1,-1,-1)3D空间,再变换投影到(0,1)2D平面,最后根据(0,1) 到 (width,height)的转换进行光栅化。
现在是已知(width,height)上一点,求解该点对应实际物体的位置。

  1. 变换到(0,1)范围,这一步就是简单的数值缩放处理,以x为例

(1)0<x<width(2)0<xwidth<1

  1. 变换到(-1,-1)空间,这一步x与y稍微有点区别,在于x的(0,1)范围是沿着x正向的,而y的(0,1)范围是沿着y负向的,所以为了最后得到的图像方向朝上,需要使用-y

(3)1<2xwidth1<1(4)1<12yheight<1

  1. (-1,-1)变换到实际的投影平面即(x,y)并不一定是一个正方形,利用宽高比ratio=xy来求解

(5)ratio<(2xwidth1)ratio<ratio(6)1<12yheight<1

  1. 利用FOV求解y在znear上的实际位置,在代码中假设了eyepos到znear的距离为1
Vector3f dir = Vector3f(x, y, -1);  == Vector3f(x, y, -1)-eyepos

所以有

(7)x<(2xwidth1)ratioscale(FOV)<x(8)y<(12yheight)scale(FOV)<y

最终该部分代码就是

x = (2.0*(i+0.5)/scene.width-1.0)*scale*(1.0*imageAspectRatio);
y = (1.0-2.0*(j+0.5)/scene.height)*scale;
Vector3f dir = Vector3f(x, y, -1); // Don't forget to normalize this direction!
dir = normalize(dir);

判断射线与三角形的交点

image
根据计算出来的t,b1,b2判断点是否在三角形内,

if(tnear>=0 && u >=0 && v >=0 && (1-u-v)>=0) return true;

tnear 即为射线o+td的t

作者:XTG111

出处:https://www.cnblogs.com/XTG111/p/18067740

版权:本作品采用「署名-非商业性使用-相同方式共享 4.0 国际」许可协议进行许可。

posted @   XTG111  阅读(66)  评论(0编辑  收藏  举报
相关博文:
阅读排行:
· DeepSeek “源神”启动!「GitHub 热点速览」
· 我与微信审核的“相爱相杀”看个人小程序副业
· 微软正式发布.NET 10 Preview 1:开启下一代开发框架新篇章
· C# 集成 DeepSeek 模型实现 AI 私有化(本地部署与 API 调用教程)
· spring官宣接入deepseek,真的太香了~
more_horiz
keyboard_arrow_up dark_mode palette
选择主题
点击右上角即可分享
微信分享提示