当前位置： 首页 > news >正文

光线追踪RayTracing，基本原理，判断物体与光线相交

news 2025/12/19 12:16:04

光线的三点假设：

  1. 光线按直线传播
  2. 光线之间不会发生碰撞
  3. 光线会经过一系列折射反射进入摄像机
    可以从摄像机发出光线，推出可逆的光路
    在这里插入图片描述
    上图中，透明球在与相机直连的线条处，需要将折射和反射的着色点结果相加，如果有光源直射，需要将光源在该点的着色结果也相加
    在这里插入图片描述
    相机直射出的第一条光线为primary Ray，之后做处理的均被称为secondaryRay，与光源的连线被称为shadowRay
  • 光线定义
    在这里插入图片描述
    对于球表面求光线交点
    在这里插入图片描述
    之后解得t的值：
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    t：首先是正数
    在可以分多种情况讨论，相离相交相切
  • 总过程可总结为：
    在这里插入图片描述
  • 关于光线和物体求交
    如果光源在物体内，则与物体交点一定是奇数个，否则一定为偶数个
  • 光线和物体求交
  • 与三角形求交
    可以首先将这个问题转化为光线和平面求交，再判断交点是否在三角形内
  • 如何定义一个平面？
    记录该平面上一个点p，和该平面的法线，即可定义一个平面
    在这里插入图片描述
    上图中，N为法线，p’为平面上的一个点，平面内任意一个点p可以满足该式子
    带入光线射入的公式可得出t的值，从而可得光线与该平面的焦点
    在这里插入图片描述
    最后根据重心坐标的知识得出该点是否在三角形内。
  • 另一种方法Moller Trumbore算法
    解这个式子主要通过矩阵形式解
    在这里插入图片描述
  • AABB包围盒（包围体积）
    Axis-Aligned Bounding Box轴对齐包围盒
    如果针对物体上每一个三角形都判断是否会被光线照射到，那么带来的消耗将会非常大，所以引入AABB包围盒机制来对判断光线照射这个过程进行加速，如果光线碰不到包围盒的话，就不可能碰到物体上任何一个三角形
    在这里插入图片描述
  • 光线和包围盒相交
    在这里插入图片描述
    上图中，找到光线经过x0，x1平面的时间，找到光线经过y0，y1的时间，通过交集的性质求得tmin和tmax，如果最后的结果是tmax > tmin，那么说明光线穿过了包围盒
    那么对于3D包围盒求tmin和tmax：
    在这里插入图片描述
    如果光线进入时间为负，离开时间为正，则说明光源在包围盒内
    那么有：
    在这里插入图片描述

相关文章：

光线追踪RayTracing，基本原理，判断物体与光线相交

光线的三点假设： 光线按直线传播光线之间不会发生碰撞光线会经过一系列折射反射进入摄像机 可以从摄像机发出光线，推出可逆的光路 上图中，透明球在与相机直连的线条处，需要将折射和反射的着色点结果相加，如果有光源直…...

编程日记 2023/6/11 17:16:16

三十六、数学知识——组合数（递推法 + 预处理法 + 卢卡斯定理 + 分解质因数求解组合数 + 卡特兰数）

组合数算法主要内容 一、基本思路1、组合数基本概念2、递推法——询问次数多 a b 值较小 模处理（%mod）3、预处理阶乘方法——询问次数较多 a b 值很大 模处理（%mod）4、卢卡斯定理——询问次数较少 （a b 值很大&am…...

编程日记 2023/6/11 17:11:14

LinuxC编程——高级文件操作

目录 一、查询文件信息1、stat2、stat fstat lstat区别 二、目录操作2.1 opendir2.2 readdir2.3 closedir例练习：实现ls操作 三、库3.1 库的定义3.2 库的分类3.2.1 静态库3.2.2 动态库 3.3 创建库3.3.1 静态库制作3.3.2 动态库制作 一、查询文件信息 1、stat int …...

编程日记 2023/6/11 17:06:13

【基础知识整理】图的基本概念 邻接矩阵 邻接表

一、图概述 定义： 图(graph)是由一些点(vertex)和这些点之间的连线(edge)所组成的； 其中，点通常被成为"顶点(vertex)“，而点与点之间的连线则被成为"边或弧”(edege)。 通常记为，G(V,E)。 图是一种重要的…...

编程日记 2023/6/11 17:01:12

5.程序控制结构|Java学习笔记

文章目录 程序流程控制介绍顺序控制分支控制分支控制if elseswitch分支结构 循环控制for循环控制while循环控制do...while循环控制跳转控制语句breakcontinuereturn 程序流程控制介绍 顺序控制分支控制循环控制 顺序控制 程序从上到下逐行地执行，中间没有任何判断…...

编程日记 2023/6/11 16:56:11

【最优PID 整定】PID性能指标(ISE，IAE，ITSE和ITAE)优化、稳定性裕量(Matlab代码实现)

💥💥💞💞欢迎来到本博客❤️❤️💥💥 🏆博主优势：🌞🌞🌞博客内容尽量做到思维缜密，逻辑清晰，为了方便读者。 ⛳️座右铭&a…...

编程日记 2023/6/11 16:51:10

Linux内核中断和Linux内核定时器

目录 Linux内核中断 Linux内核定时器 Linux内核中断 int request_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler, unsigned long flags,const char *name, void *dev) 功能：注册中断 参数： irq : 软中断号 gpio的软中断号 软中断号 gpio_to_i…...

编程日记 2023/6/11 16:46:09

OMG--IDL（Interface Definition Language）

OMG--IDL（Interface Definition Language） 1 概述2 内容缩写IDL 语法和语义概述词法约定ISO Latin-1的字母字符如下表十进制数字字符图形字符格式化字符Tokens注释标识符冲突规则转义标识符关键字IDL识别的其他字符字面量 预处理IDL 语法构建块核心数据类…...

编程日记 2023/6/11 16:41:07

英语学习：M开头

machine 机器 mad 发疯的，生气的 madam 女士，夫人 madame 夫人 magazine 杂志 magic 有魔力的 maid 女仆，侍女 mail 邮递 mailbox 邮箱 mainland 大陆 major 较大的，主要的 majority 大多数 male 雄的 man 人类 man…...

编程日记 2023/6/11 16:36:03

【计算机组成原理与体系结构】控制器

目录 一、CPU的功能与基本结构 二、指令周期的数据流 三、数据通路 四、硬布线控制器 五、微程序控制器 六、微指令 一、CPU的功能与基本结构 运算器基本结构 控制器基本结构 CPU的基本结构 二、指令周期的数据流 取址周期 间址周期 中断周期 指令周期流程 三、数据通路 …...

编程日记 2023/6/11 16:30:59

结构化命令

章节目录： 一、使用 if-then 语句二、if-then-else 语句三、嵌套 if 语句四、test 命令4.1 数值比较4.2 字符串比较4.3 文件比较 五、复合条件测试六、if-then 的高级特性6.1 使用单括号6.2 使用双括号6.3 使用双方括号 七、case 命令八、结束语 本章内容&#xff1…...

编程日记 2023/6/11 16:25:55

Java Web实训项目：西蒙购物网

文章目录 一、创建数据库和表1、创建数据库2、创建用户表3、创建类别表4、创建商品表5、创建订单表 二、创建Simonshop项目1、创建web项目2、修改Artifacts名称：simonshop3、重新部署项目4、编辑首页5、启动应用，查看效果 三、创建实体类1、用户实体类2、…...

编程日记 2023/6/11 16:20:54

ChatGPT Prompt 提示词设计技巧必知必会

本文内容整理自图灵社区直播《朱立成：ChatGPT Prompt提示词技巧必知必会》。 朱立成，图灵社区《ChatGPT即学即用》视频课程作者，软件工程师，对新事物充满好奇，关注ChatGPT应用。2001年毕业于浙江大学，从事软…...

编程日记 2023/6/11 16:15:52

尚硅谷-云尚办公-项目复盘

尚硅谷-云尚办公-项目复盘 资料地址本文介绍问题汇总问题1.knife4j无法下载 视频4问题2.dev等含义 视频5问题3.wrapper继承/实现图 视频8问题4.修改统一返回结果 视频11问题5.修改后新增也变修改 视频29问题6.redis中key值乱码 视频55-60问题7.RangeError: Maximum call stack …...

编程日记 2023/6/11 16:10:51

nacos升级到2.0.3（单机模式）

前提&#xff1a;https://github.com/alibaba/spring-cloud-alibaba/wiki/版本说明 Spring Cloud AlibabaSpring CloudSpring BootNacos2.2.7.RELEASESpring Cloud Hoxton.SR122.3.12.RELEASE2.0.3 一、pom.xml文件 <parent><groupId>org.springframework.boot&…...

编程日记 2023/6/11 16:05:50

Koa学习3：用户添加、错误处理

模型 在src目录下创建model目录&#xff0c;用来存放模型 创建用户模型 user.model.js 注意&#xff1a; UUID类型是无法自增的&#xff0c;将id设置为UUID类型时只需要为其指定默认值即可 // 数据类型 const { DataTypes } require(sequelize); // 导入已经连接了数据库…...

编程日记 2023/6/11 16:00:46

网络安全入门学习第十五课——PHP基础

文章目录 一、WEB技术1、什么是web2、B/S架构3、C/S架构 二、PHP概述1、PHP是什么2、PHP受欢迎的原因3、基于MVC模式的PHP框架4、常用编译工具5、PHP环境搭建6、开发工具 三、PHP基本语法格式1、标记2、输出语句3、注释4、标识符 四、数据与运算1、常量1.1、常量定义1.2、预定义…...

编程日记 2023/6/11 15:55:42

电子科技大学 数学专业-功不唐捐，玉汝于成

电子科技大学 数学专业 功不唐捐&#xff0c;玉汝于成 1.本科背景 本科是坐落于湖南湘潭的湖南科技大学&#xff0c;专业为网络工程专业&#xff0c;因热爱数学专业&#xff0c;所以决定跨考数学专业。 本科专业课平均成绩85&#xff0c;排名10/104。CET 4 474分&#xff0c;…...

编程日记 2023/6/11 15:50:41

Android10.0 iptables用IOemNetd实现删除子链功能的实现

1.前言 在10.0的系统rom定制化开发中，在system中netd网络这块的产品需要中，会要求设置屏蔽ip地址之内的功能， liunx中iptables命令也是比较重要的，接下来就来在IOemNetd这块实现删除创建子链的相关功能 2. iptables用IOemNetd实现删除创建子链功能的实现的核心类 syste…...

编程日记 2023/6/11 15:45:40

OpenGL光照之光照贴图

文章目录 漫反射贴图镜面光贴图放射光贴图代码 每个物体都拥有自己独特的材质从而对光照做出不同的反应的方法。这样子能够很容易在一个光照的场景中给每个物体一个独特的外观&#xff0c;但是这仍不能对一个物体的视觉输出提供足够多的灵活性。 我们将整个物体的材质定义为一个…...

编程日记 2023/6/11 15:40:38

【Oracle APEX开发小技巧12】

有如下需求&#xff1a; 有一个问题反馈页面&#xff0c;要实现在apex页面展示能直观看到反馈时间超过7天未处理的数据&#xff0c;方便管理员及时处理反馈。 我的方法&#xff1a;直接将逻辑写在SQL中&#xff0c;这样可以直接在页面展示 完整代码&#xff1a; SELECTSF.FE…...

编程新知 2025/12/9 5:17:54

Redis相关知识总结（缓存雪崩，缓存穿透，缓存击穿，Redis实现分布式锁，如何保持数据库和缓存一致）

文章目录 1.什么是Redis&#xff1f;2.为什么要使用redis作为mysql的缓存&#xff1f;3.什么是缓存雪崩、缓存穿透、缓存击穿&#xff1f;3.1缓存雪崩3.1.1 大量缓存同时过期3.1.2 Redis宕机 3.2 缓存击穿3.3 缓存穿透3.4 总结 4. 数据库和缓存如何保持一致性5. Redis实现分布式…...

编程新知 2025/12/17 1:57:24

Objective-C常用命名规范总结

【OC】常用命名规范总结 文章目录 【OC】常用命名规范总结1.类名&#xff08;Class Name)2.协议名&#xff08;Protocol Name)3.方法名&#xff08;Method Name)4.属性名&#xff08;Property Name&#xff09;5.局部变量/实例变量&#xff08;Local / Instance Variables&…...

编程新知 2025/12/14 22:33:06

【SQL学习笔记1】增删改查+多表连接全解析（内附SQL免费在线练习工具）

可以使用Sqliteviz这个网站免费编写sql语句&#xff0c;它能够让用户直接在浏览器内练习SQL的语法&#xff0c;不需要安装任何软件。 链接如下&#xff1a; sqliteviz 注意&#xff1a; 在转写SQL语法时&#xff0c;关键字之间有一个特定的顺序&#xff0c;这个顺序会影响到…...

编程新知 2025/12/11 10:24:33

Python爬虫（二）：爬虫完整流程

爬虫完整流程详解&#xff08;7大核心步骤实战技巧&#xff09; 一、爬虫完整工作流程 以下是爬虫开发的完整流程&#xff0c;我将结合具体技术点和实战经验展开说明&#xff1a; 1. 目标分析与前期准备 网站技术分析&#xff1a; 使用浏览器开发者工具&#xff08;F12&…...

编程新知 2025/10/19 5:48:51

unix/linux，sudo，其发展历程详细时间线、由来、历史背景

sudo 的诞生和演化，本身就是一部 Unix/Linux 系统管理哲学变迁的微缩史。来，让我们拨开时间的迷雾，一同探寻 sudo 那波澜壮阔（也颇为实用主义）的发展历程。 历史背景：su的时代与困境 ( 20 世纪 70 年代 - 80 年代初) 在 sudo 出现之前，Unix 系统管理员和需要特权操作的…...

编程新知 2025/11/18 21:31:41

【Oracle】分区表

个人主页&#xff1a;Guiat 归属专栏&#xff1a;Oracle 文章目录 1. 分区表基础概述1.1 分区表的概念与优势1.2 分区类型概览1.3 分区表的工作原理 2. 范围分区 (RANGE Partitioning)2.1 基础范围分区2.1.1 按日期范围分区2.1.2 按数值范围分区 2.2 间隔分区 (INTERVAL Partit…...

编程新知 2025/12/5 2:22:29

Springboot社区养老保险系统小程序

一、前言 随着我国经济迅速发展&#xff0c;人们对手机的需求越来越大&#xff0c;各种手机软件也都在被广泛应用&#xff0c;但是对于手机进行数据信息管理&#xff0c;对于手机的各种软件也是备受用户的喜爱&#xff0c;社区养老保险系统小程序被用户普遍使用&#xff0c;为方…...

编程新知 2025/12/10 5:23:54

ABAP设计模式之---“简单设计原则(Simple Design)”

“Simple Design”&#xff08;简单设计&#xff09;是软件开发中的一个重要理念&#xff0c;倡导以最简单的方式实现软件功能&#xff0c;以确保代码清晰易懂、易维护&#xff0c;并在项目需求变化时能够快速适应。 其核心目标是避免复杂和过度设计&#xff0c;遵循“让事情保…...

编程新知 2025/12/14 23:17:22

springboot整合VUE之在线教育管理系统简介

可以学习到的技能 学会常用技术栈的使用 独立开发项目 学会前端的开发流程 学会后端的开发流程 学会数据库的设计 学会前后端接口调用方式 学会多模块之间的关联 学会数据的处理 适用人群 在校学生&#xff0c;小白用户&#xff0c;想学习知识的 有点基础&#xff0c;想要通过项…...

编程新知 2025/12/16 1:40:33