10、光线追踪中的阴影渲染与平面图形实现

光线追踪中的阴影渲染与平面图形实现

阴影渲染

在光线追踪中，阴影渲染是一个重要的环节，它能让场景更加真实。首先，我们来看看 is_shadowed() 函数的实现。

is_shadowed() 函数算法

is_shadowed() 函数的算法步骤如下：
1. 计算点到光源的距离：通过用光源位置减去点的位置，得到一个向量，然后取该向量的模，这个模就是点到光源的距离。
2. 创建从点到光源的射线：将步骤 1 得到的向量进行归一化处理，以此创建一条从点指向光源的射线。
3. 射线与场景相交：让这条射线与整个场景进行相交检测。
4. 检查是否有交点：查看是否有交点，如果有，检查交点的 t 值是否小于步骤 1 计算出的距离。如果是，说明交点位于点和光源之间，该点处于阴影中。

以下是 is_shadowed() 函数的伪代码实现：

function is_shadowed(world, point)
    v ← world.light.position - point
    distance ← magnitude(v)
    direction ← normalize(v)
    r ← ray(point, direction)
    intersections ← intersect_world(world, r)
    h ← hit(intersections)