简单的光线追踪教程（一）

简单的光线追踪教程（一）

1. 概述

最近闲来无事，想学习一下java，并且了解一下C++。网上搜索了很多得相关教程，学了一段时间之后发现，还是得自己亲自动手写一点东西。所以学了一点简单的光线追踪，与大家一起分享

里面涉及一点矩阵的操作，以及简单的C++/Java

2. 如何输出图象

我采用的就是最简单的方法，就是从纯文本ppm文件开始，不了解ppm文件的可以从下面的链接中简单了解一下，这里也不需要更深入的了解。总之，PPM是一种简单的图片格式，我们可以通过PPM进行图像相关的学习。

https://blog.youkuaiyun.com/kinghzkingkkk/article/details/70226214

让我们写一个最简单的C++/Java来输入一个简单的PPM文件

C++ :

#include <iostream>

int main() {

    // Image

    const int image_width = 256;
    const int image_height = 256;

    // Render

    std::cout << "P3\n" << image_width << ' ' << image_height << "\n255\n";

    for (int j = image_height-1; j >= 0; --j) {
        for (int i = 0; i < image_width; ++i) {
            auto r = double(i) / (image_width-1);
            auto g = double(j) / (image_height-1);
            auto b = 0.25;

            int ir = static_cast<int>(255.999 * r);
            int ig = static_cast<int>(255.999 * g);
            int ib = static_cast<int>(255.999 * b);

            std::cout << ir << ' ' << ig << ' ' << ib << '\n';
        }
    }
}

对于这个简单的文件需要注意

1. 图片中的像素按从左到右打的像素按行写出

2.行从上到下写出

之后我们会将这段代码重定向/写入到图像文件

在C++中我们使用重定向符来完成，在java中我们可以创建一个类来完成这个功能

  public void writeToFile(String path) throws IOException {
   
   
        FileWriter fw = new FileWriter(path);
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(fw);
        double scale = 1.0 / samplesPerPixel;