15.3 真实感图形——光线跟踪

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目录

3.光线跟踪

3.1 光线投射算法原理以及步骤

3.2 光线跟踪算法原理以及步骤

3.3 光线树

3.4 光线递归过程终止条件

3.5 关键问题

3.6 光线跟踪的四类光线

3.7 包含阴影的Phone模型

3.9 光线跟踪加速技术

3.10 光线跟踪方法的优缺点

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3.光线跟踪

光线跟踪可以提高整体的光照明。

举例：

光线跟踪算法是目前最成功的生成真实感图形算法之一。

由于光线的传播方式比较复杂，如果按照光照路线去计算，计算过程将比较复杂，因此采用由视线出发求视线与其他物体光源关系。

3.1 光线投射算法原理以及步骤

（1）从视点出发，通过该像素的中心向场景发出一条光线，并求出该条光线与场景中物体的全部交点。

（2）将各交点沿着光线方向排序，获得离视点最近交点。

（3）依据局部光照模型计算该交点处的光亮度，并将所得光亮度值赋值给该像素。

（4）当所用屏幕像素都处理完毕后，就得到一幅真实感图形。

3.2 光线跟踪算法原理以及步骤

（1）从视点出发通过该像素中心向场景发出一条光线R，并求出R与场景中物体的全部交点。获得离实现最近的交点P，依据局部光照模型计算P处的颜色值Ic。

（2）在P处沿着R镜面反射方向和投射方向各衍生一条光线。（如果P点所在表面非镜面或不透明体，则无需衍生出相应光线）

（3）对衍生出来的光线递归的执行（1）（2）步骤，计算来自镜面反射和投射方向上周围环境对P点光亮度的贡献和