Preface
今天有两个东东,一个是体积烟雾,一个是封面图
下一篇我们总结项目代码
Chapter 8:Volumes
我们需要为我们的光线追踪器添加新的物体——烟、雾,也称为participating media。 我们还需要补充一个材质——次表面散射材质,它有点像物体内的浓雾。
体渲染通常的做法是,在体的内部有很多随机表面,来实现散射的效果。比如一束烟可以表示为,在这束烟的内部任意位置,都可以存在一个面,以此来实现烟、雾
对于一个恒定密度体,一条光线通过其中的时候,在烟雾体中传播的时候也会发生散射,光线在烟雾体中能传播多远,也是由烟雾体的密度决定的,密度越高,光线穿透性越差,光线传播的距离也越短。从而实现烟雾的透光性。
引用书中一张图(光线可穿透可散射)

当光线通过体积时,它可能在任何点散射。 光线在任何小距离dL中散射的概率为:
概率= C * dL,其中C与体积的光密度成比例。
对于恒定体积,我们只需要密度C和边界。
/// isotropic.hpp// ----------------------------------------------------- // [author] lv // [begin ] 2019.1 // [brief ] the isotropic-class for the ray-tracing project // from the 《ray tracing the next week》 // -----------------------------------------------------#pragma oncenamespace rt { class isotropic :public material { public: isotropic(texture* tex) :_albedo(tex) { } virtual bool scatter(const ray& InRay, const hitInfo& info, rtvec& attenuation, ray& scattered)const override { scattered = ray(info._p, lvgm::random_unit_sphere()); attenuation = _albedo->value(info._u, info._v, info._p); return true; } private: texture * _albedo; }; } // rt namespace
这个材质的散射原理和漫反射磨砂材质的大同小异,均属于碰撞点转换为新视点,沿任意方向发射新的视线,只不过漫反射的视线方向向量指向外相切球体表面,而isotropic的视线方向指向以碰撞点为球心的单位球体表面
区别就在于
漫反射的散射光线不可能指到物体内部,它一定是散射到表面外部(视线方向指向外切球体表面)
isotropic材质的散射光线可以沿原来的方向一往前,以此视线透光性
因为烟雾内部只是颗粒而不存在真正不可穿透的几何实体,所以漫反射实体不可穿透,只能散射到表面外部,而烟雾可穿透
接下来我们看一下烟雾体
/// constant_medium.hpp// ----------------------------------------------------- // [author] lv // [begin ] 2019.1 // [brief ] the constant_dedium-class for the ray-tracing project // from the 《ray tracing the next week》 // -----------------------------------------------------#pragma oncenamespace rt { class constant_medium :public intersect { public: constant_medium(intersect* p, rtvar d, texture* tex);

