光线投射/光线追踪：从相机拍摄光线

Question

我正在用 C# 编写一个简单的光线追踪器/光线投射器。我过去对向量已经过期，所以我编写了一个名为 Vector3D 的类，如下面的代码所示。我还编写了一个类来处理射线。目前，我关心的是确保光线从相机发出，并投射到屏幕上的所有像素，然后投射到场景中相机前面的对象。我已经无法将文本写入输出（Debug.WriteLine），尽管很难看出它是否真的有效。以下代码是否合适，或者您会推荐其他方法或网站来参考/指导我吗？

for (int x = 0; x < sizeofoutput.Width; x++)
{
    for (int y = 0; y < sizeofoutput.Height; y++)
    {
                Vector3D lookat = new Vector3D(sizeofoutput.Width / 2, sizeofoutput.Height / 2, 0);
                Vector3D lookatrev = new Vector3D(lookat.X * -1, lookat.Y * -1, 0);
                Vector3D tmp2 = lookatrev + new Vector3D(x, y, 0);
                Vector3D campos = new Vector3D(0, 2, -6); // camera position.
                Vector3D raydir = tmp2 - campos; // ray goes into a pixel.
                Vector3D rayorg = campos; // ray starts at camera.
                Ray ray = new Ray(rayorg); // create the ray from the data provided.
                ray.Direction = raydir;
                for (int c = 0; c < sceneobj.Length; c++)
                {
                    // find object and render!
                }
            }
        }

Answer 1

你的相机似乎沿着 z 轴发射光线，如果这就是你想要的效果，那么看起来不错。请注意，您的光线方向未标准化，这可能会或可能不会成为以后的问题。你必须牢记这一点并采取相应的行动。无论如何，我认为对于基础知识 Phantom 的教程 是我开始的原因（并且上瘾了！）光线追踪，我认为这对你来说可能是一本很好的读物。

Answer 2

我不确定我完全理解您想要实现的目标，但这也许会有所帮助：

1. 将球体放在距相机一定距离的位置，
2. 将光线跟踪结果输出到 PPM 文件。 PPM 的格式非常简单。
3. 完成后，只需在图像编辑器中打开 PPM 文件，看看是否看到圆圈。

此外，如果您计划拥有复杂的场景，您可能需要考虑比迭代每条光线上的所有场景对象更有效的方法。