CPU Raytracer 对象被扭曲答案

【问题标题】：CPU Raytracer objects are warpedCPU Raytracer 对象被扭曲
【发布时间】：2021-11-26 22:57:11
【问题描述】：

我目前正在从头开始阅读《计算机图形学》一书，但在我的 rust 项目中无法获得第一章中关于 raytracer 的示例。我正在使用image crate 来渲染图片。我将坐标从渲染器（x 和 y，原点左上角）转换为我的视口（原点在中间，z 在 10）。

fn canvas_to_viewport(x: u32, y: u32, scene: &Scene) -> Point {
    let x: f64 = x as f64 - (scene.width as f64 / 2.) ;
    let y: f64 = y as f64 - (scene.width as f64 / 2.) ;

    // x * viewport width / camera width
    // y * viewport height / camera height
    Point {
        x: x  * 1.,
        y: y  * 1.,
        z: 10.
    }
}

然后我通过我的 trace_ray 函数获取像素的颜色，该函数使用辅助函数 intersect_ray_sphere 查找与球体最近的交点。

fn trace_ray(camera: Point, viewport: Point, t_min: f64, _t_max: f64, spheres: &Vec<Sphere>) -> Color {
    let mut closest_t = 1000.;
    let mut closest_sphere_color = Color (255,255,255);

    for sphere in spheres {
        let (t1, t2) = intersect_ray_sphere(camera, viewport, &sphere);
        if t1 > t_min && t1 < closest_t {
            closest_t = t1;
            closest_sphere_color = sphere.color;
        };
        if t2 > t_min && t2 < closest_t {
            closest_t = t2;
            closest_sphere_color = sphere.color;
        };
    }
       closest_sphere_color
}

fn intersect_ray_sphere(o: Point,  d: Point, sphere: &Sphere) -> (f64, f64) {
    let r = sphere.radius;

    let co = Point { 
        x: o.x - sphere.center.x, 
        y: o.y - sphere.center.y,
        z: o.z - sphere.center.z
    };

    let a = dot_product(&d, &d);
    let b = 2. * dot_product(&co, &d);
    let c = dot_product(&co, &co) - r*r;

    let discriminant = b*b - 4.*a*c;
    if discriminant < 0. {
        return (1000., 1000.);
    };

    let t1 = (-b + discriminant.sqrt()) / (2.*a);
    let t2 = (-b - discriminant.sqrt()) / (2.*a);
    return (t1, t2)
}

如您在此处所见，离中间较远的球体是扭曲的：

我玩过几乎所有的参数，但似乎无法弄清楚。非常感谢您的每一次帮助。

【问题讨论】：

简单愚蠢的问题，但在顶部你有let y: ... ，然后对于y，你使用scene.width，实际上它可能应该是scene.height。
谢谢我已经注意到了这个错误，但不幸的是它没有帮助。

标签： rust graphics 3d raytracing

【解决方案1】：

我认为您缺少对 t1 < t_max 和 t2 < t_max 的检查，但我认为如果您的 t_max 是无限的也没关系。

另外，如果是负判别式，如果你愿意，你实际上可以返回inf，使用f64::INFINITY；使用1000 可能是您看到的翘曲效果的罪魁祸首。

【讨论】：