19、射线追踪：进阶技巧与创意实践

射线追踪：进阶技巧与创意实践

1. CSG 形状的射线相交与颜色处理

当射线与 CSG（Constructive Solid Geometry，构造实体几何）形状相交时，会保留与原始基本形状的原始交点。在确定交点颜色时，通常会在每个对象上存储一个材质结构，并使用相交对象的材质来决定该交点的颜色。

以一个从黄色立方体中减去红色球体的例子来说，立方体的面仍然是黄色，但被减去的部分保留了球体的红色。这是因为这些交点来自球体而非立方体，所以保留了球体的原始颜色。

这种方法同样适用于反射和透明表面。可以通过使相应的形状透明，让某些面“消失”。默认情况下，透明表面仍会产生阴影，但也可以让形状“选择不”产生阴影。

例如，要创建一个去除楔形部分的球体，可以按以下步骤操作：
1. 将一个立方体绕 y 轴旋转 45 度。
2. 在 z 轴方向上缩小该立方体，使其变窄，形成楔形。
3. 将楔形设置为透明。
4. 调整楔形的位置，使其与球体相交。
5. 从球体中减去楔形。

2. CSG 的创意应用

CSG 可以用于创建各种有趣的形状，以下是一些示例：
- 透镜 ：两个球体的交集。
- 六面骰子 ：主要是一个立方体，但使用 CSG 差运算与缩放后的球体来形成骰子上的点数。
- 块状字母或数字 ：可以从一个扁平的立方体开始，通过与立方体和圆柱体的差运算去除部分。
- 花朵 ：可以用球体形成花瓣，并通过与其他