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 2026/4/12 19:57:14

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

体系结构论文（106）：MobileKernelBench: Can LLMs Write Efficient Kernels for Mobile Devices?

MobileKernelBench: Can LLMs Write Efficient Kernels for Mobile Devices?【阿里巴巴26年paper】这篇文章在讲什么这篇文章研究的是&#xff1a;LLM 能不能帮我们给移动端设备写高质量 kernel。这里的“移动端 kernel”不是服务器 GPU 上那种 CUDA kernel&#xff0c;而是面…...

编程新知 2026/4/12 19:09:21

Ubuntu20.04下ROS2 Humble安装避坑指南：从清华源加速到环境变量配置

Ubuntu 20.04下ROS2 Humble高效安装与深度配置指南 1. 系统环境准备与优化 在Ubuntu 20.04上安装ROS2 Humble需要先确保系统环境配置正确。许多安装失败案例都源于基础环境未正确设置&#xff0c;特别是locale和软件源配置。 关键环境检查项&#xff1a; # 检查当前locale设…...

编程新知 2026/4/12 18:14:31

STM32定时器外部计数模式实战：高精度频率计设计与优化

1. 为什么选择外部计数模式做频率计 在嵌入式开发中&#xff0c;测量信号频率是个常见需求。我最初尝试用外部中断方式实现&#xff0c;发现当信号频率超过100kHz时&#xff0c;CPU中断响应就跟不上了。后来改用输入捕获模式&#xff0c;虽然精度提升到0.5%&#xff0c;但测量范…...

编程新知 2026/4/12 16:32:18

【多模态提示学习实战】MaPLe：如何通过视觉-语言提示耦合提升CLIP下游任务泛化能力

1. 为什么需要多模态提示学习&#xff1f; 如果你用过CLIP这类视觉-语言预训练模型&#xff0c;可能会发现一个尴尬现象&#xff1a;官方发布的预训练模型在标准测试集上表现惊艳&#xff0c;但一到实际业务场景就频频翻车。我在去年做一个商品识别项目时就深有体会——用CLIP直…...

编程新知 2026/4/12 16:12:07

如何用imFile下载工具提升你的下载效率：完整使用指南

如何用imFile下载工具提升你的下载效率&#xff1a;完整使用指南 【免费下载链接】imfile-desktop A full-featured download manager. 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/im/imfile-desktop imFile是一款功能全面的下载管理器&#xff0c;专为解决现代网络下载…...

编程新知 2026/4/12 15:49:56

保姆级教程：零基础部署FLUX.2-Klein-9B，轻松实现AI智能图片修改

保姆级教程&#xff1a;零基础部署FLUX.2-Klein-9B&#xff0c;轻松实现AI智能图片修改 你是不是也遇到过这些情况&#xff1f;看到一张喜欢的衣服&#xff0c;想“穿”在自己照片上试试效果&#xff0c;却不会用复杂的修图软件。想给产品图换个背景&#xff0c;或者给模特衣服…...

编程新知 2026/4/12 14:13:01

Mac系统上冰蝎Behinder的自动化部署与封装实践

1. 环境准备与工具下载 在Mac系统上部署冰蝎Behinder之前&#xff0c;我们需要先准备好必要的环境和工具。首先确保你的Mac系统版本在10.15及以上&#xff0c;因为某些Java特性需要较新的系统支持。我建议使用Homebrew来管理依赖&#xff0c;这是Mac上最受欢迎的包管理工具。 打…...

编程新知 2026/4/12 14:10:39

基于Docker与vLLM的大模型部署实战：从环境搭建到性能调优

1. 环境准备&#xff1a;Docker与GPU基础配置 在开始部署大模型之前&#xff0c;我们需要先搭建好基础环境。我推荐使用Docker来管理环境&#xff0c;因为它能解决依赖冲突问题&#xff0c;还能实现一键部署。不过要注意&#xff0c;如果你的机器没有NVIDIA显卡&#xff0c;后续…...

编程新知 2026/4/12 14:06:38

免费开源AI图像放大神器Upscayl：让模糊图片重获新生

免费开源AI图像放大神器Upscayl&#xff1a;让模糊图片重获新生 【免费下载链接】upscayl &#x1f199; Upscayl - #1 Free and Open Source AI Image Upscaler for Linux, MacOS and Windows. 项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/up/upscayl 你是否曾因为…...

编程新知 2026/4/12 13:56:33

小米平板5 ARM设备Windows驱动包：开源驱动包让系统移植变得简单

小米平板5 ARM设备Windows驱动包&#xff1a;开源驱动包让系统移植变得简单 【免费下载链接】MiPad5-Drivers https://github.com/Project-Aloha/windows_oem_xiaomi_nabu 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/mi/MiPad5-Drivers 您是否想过将小米平板5从Android系…...

编程新知 2026/4/12 13:30:00