11、光线追踪：图形渲染中的模式与应用

光线追踪：图形渲染中的模式与应用

光线与平面的相交计算

在图形渲染中，计算光线与平面的相交是一个基础且重要的问题。对于处于 xz 平面且法向量指向正 y 方向的平面，可使用以下公式计算光线与平面的相交：
[t = -\frac{origin_y}{direction_y}]
其中， origin 是光线的起点， direction 是光线的方向向量。

以下是完整的 local_intersect() 函数的伪代码实现：

function local_intersect(ray, plane)
    if abs(ray.direction.y) < EPSILON
        return () # 空集 -- 无相交
    end if
    t ← -ray.origin.y / ray.direction.y
    return ( intersection(t, plane) )
end function

完成上述代码实现后，可进行测试以确保其正确性。当测试通过且程序稳定后，可以进行一个小项目来测试这个新的图形基元。

构建简单场景

可以构建一个简单的场景，包含一个作为地面的平面和一两个放置在其上的球体。此外，还可以尝试以下操作：
- 旋转一个平面 $\frac{\pi}{2}$ 弧度绕 x 轴，并沿正 z 方向平移几个单位，添加一个作为背景的墙壁。
- 通过仔细旋转和平移平面，创