如何理解此RayTracer代码
How to understand this RayTracer code
所以这个RT代码通过原始代码创建了一个带有模糊的3D图像。在没有任何建模工具的情况下,这实际上是如何实现的?
我目前正在努力了解RT是如何工作的,以及实现它们的不同方式,所以看到这么少量的代码生成一个令人印象深刻的3D图像,这有点酷。
#include <stdlib.h> // card > aek.ppm
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <fstream>
typedef int i;
typedef float f;
struct v {
f x, y, z;
v operator+(v r) {
return v(x + r.x, y + r.y, z + r.z);
}
v operator*(f r) {
return v(x * r, y * r, z * r);
}
f operator%(v r) {
return x * r.x + y * r.y + z * r.z;
}
v() {}
v operator^(v r) {
return v(y * r.z - z * r.y, z * r.x - x * r.z, x * r.y - y * r.x);
}
v(f a, f b, f c) {x = a; y = b; z = c;}
v operator!() {
return*this * (1 / sqrt(*this % *this));
}
};
i G[] = {247570, 280596, 280600, 249748, 18578, 18577, 231184, 16, 16};
f R()
{
return(f)rand() / RAND_MAX;
}
i T(v o, v d, f&t, v&n)
{
t = 1e9; i m = 0;
f p = -o.z / d.z;
if(.01 < p)t = p, n = v(0, 0, 1), m = 1;
for(i k = 19; k--;)
for(i j = 9; j--;)if(G[j] & 1 << k) {
v p = o + v(-k, 0, -j - 4);
f b = p % d, c = p % p - 1, q = b * b - c;
if(q > 0) {
f s = -b - sqrt(q);
if(s < t && s > .01)
t = s, n = !(p + d * t), m = 2;
}
}
return m;
} v S(v o, v d)
{
f t;
v n;
i m = T(o, d, t, n);
if(!m)return v(.7, .6, 1) * pow(1 - d.z, 4);
v h = o + d * t, l = !(v(9 + R(), 9 + R(), 16) + h * -1), r = d + n * (n % d * -2);
f b = l % n; if(b < 0 || T(h, l, t, n))b = 0;
f p = pow(l % r * (b > 0), 99);
if(m & 1) {
h = h * .2;
return((i)(ceil(h.x) + ceil(h.y)) & 1 ? v(3, 1, 1) : v(3, 3, 3)) * (b * .2 + .1);
} return v(p, p, p) + S(h, r) * .5;
} i
main()
{
FILE * pFile;
pFile = fopen("d:\myfile3.ppm", "w");
fprintf(pFile,"P6 512 512 255 ");
v g = !v(-6, -16, 0), a = !(v(0, 0, 1) ^ g) * .002, b = !(g ^ a) * .002, c = (a + b) * -256 + g;
for(i y = 512; y--;)
for(i x = 512; x--;) {
v p(13, 13, 13);
for(i r = 64; r--;) {
v t = a * (R() - .5) * 99 + b * (R() - .5) * 99;
p = S(v(17, 16, 8) + t, !(t * -1 + (a * (R() + x) + b * (y + R()) + c) * 16)) * 3.5 + p;
}
fprintf(pFile, "%c%c%c", (i)p.x, (i)p.y, (i)p.z);
}
}
我亲爱的朋友,这是Paul Heckbert的代码,对吗?
你至少可以提一下。
对于那些认为此代码不可读的人来说,原因如下:
这家伙制作了一个可以放在信用卡上的代码,这就是目标:)
他的网站:http://www.cs.cmu.edu/~ph/
编辑:了解这个代码的来源可能会帮助你理解它。即使它不是你的主要动机。。。
如果您真的对光线跟踪感兴趣,请从其他来源开始。看看这个网站http://www.scratchapixel.com/lessons/3d-basic-lessons/lesson-1-writing-a-simple-raytracer/source-code/(另外,它还谈到了你的代码)
这段代码其实并不特别。它基本上是一个光线跟踪器,它被模糊为适合名片的形式(请参阅https://www.cs.cmu.edu/~ph/)。
在没有任何建模工具的情况下,这实际上是如何实现的?
您不需要工具来渲染任何内容。你甚至可以在没有任何建模工具的情况下创建一个完整的魔兽世界游戏(或者目前流行的东西)。建模工具只会让你的生活比某些类型的场景更轻松(读作:非常复杂的场景)。
您可以始终对这些数据进行硬编码,或者手动将它们破解到某个外部文件中。
您也可以使用参数生成器;珀林噪声是其中一个比较流行的例子。
在光线跟踪器中,在没有建模工具的情况下启动非常简单,因为计算渲染基本体"光线"和任何有限几何基本体之间的几何交点非常简单。例如,一个非近似的"完美"球体的交集只是几行代码。
tl;dr:数据就是数据。你如何创造和处理它完全取决于你自己。
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