„Számítógépes grafika házi feladat tutorial” változatai közötti eltérés

** Tudnunk kell még, hogy melyik irány van jobbra. Ezt a az előre és a felfele pozícióból ki tudjuk számolni: <code>right = cross(fwd, up)</code>.

** Ha ezek megvannak, akkor ki kell tudnunk számolni, hogy egy (x, y) koordinátájú pixelnek a téglalap (amiről most egy egység oldalhosszúságú négyzet) melyik része felel meg. Ezt így tehetjük meg:

** A téglalap az, amin a kép keletkezik, az viselkedik úgy mint a szemünk. ha a téglalap helyére állnák, akkor kapnánk ugyan azt a képet, mint amit meg akarunk jeleníteni. Ezt célszerű kezdetben a kamera pozíciója helyett a téglalap pozícióját megadni. A kamera pozíciója amúgy irreleváns, az tetszőlegesen távol lehet a téglalaptól, ha a távolsággal arányosan növeljük a téglalap méretét, akkor ugyan azt a képet fogjuk kapni.

** Azzal, hogy kijelentettük, hogy téglalap egység négyzet, és egységnyi távolságra van a kamerától, implicit kimondtuk, hogy a kamera látószöge arctg(1) = 45 fok. De nem biztos, hogy ennyit szeretnénk, úgyhogy a látószög (Field of View - Fov) is legyen inkább paraméter. A kamera téglalap távolságot célszerűbb változtatni, mint a téglalap méretét, mert így nem kell eltárolni a FoV-ot. Az arány amit akarunk az 0.5*ctg(fov/2)

* Most, már mindent tudunk a sugárkövetésről, azt leszámítva, hogy hogyan kell egy sugarat követni.

** Enélkül csak egy fekete képernyőt látnánk, ezért ehhez a fejezethez nincs példaprogram.

   Triangle(Material* mat, const Vector& a, const Vector& b, const Vector& c)  

     : Object(mat), a(a), b(b), c(c) {

* A legközelebbi metszéspont kiszámolásához a legegyszerűbb (de leglassabb) megoldás, ha végigmegyünk az összes objektumon, és amikkel találtunk metszéspontot, azokra a metszőpontokra kiszámoljuk a kamerától vett távolságot, és ezeknek az értékeknek nézzük a minimumát.

** Ehhez persze el kell tárolni az összes objektumot egy helyre, hogy végig tudjuk iterálni rajtuk. De az objektumok persze különböző osztályúak is lehetnek, itt segít sokat a heterogén kollekció használata. Az objektumok az én implementációmba azt is eltárolják, hogy milyen anyagból vannak, de ezt nem kötelező az ősosztályba rakni.

   static const size_t max_lgt_num = 10;

 

   static const Vector env_color;

       return objs[closest_index]->mat->getColor(closest_intersection, lgts, lgt_num);

* Ha ennél gyorsabb algoritmusra van szükséged, akkor ajánlom egy BSP-fa implementálását, mármint konkrétan egy KD-fát csinálj, ne általános BSP-t. Ez nagyon gyors, és nem nehéz implementálni... Csak meg kell írni...

* A hihető, valóságosnak tűnő képek hatásának kb. 90%-át a megvilágítás adja. De ahhoz, hogy ilyeneket tudjuk renderelni előbb bele kell hatolnunk a fényforrások lelki világába, és egy kis fizikára és statisztikára lesz szükségünk.

* A legegyszerűbb fényforrás, amit bevezethetünk, az a környezeti világítás. Ez a valóságban nem létezik, csak egy modell, azt hivatott utánozni, hogy nappal a tárgyaknak az a része sem teljesen fekete, amit közvetlenül nem világít meg egy fényforrás se. Ugyanis a tárgyakról a környezetében minden irányba verődik vissza fény, nem csak a szemünk irányába, és ez pl. egy szobába létrehoz egy nagyjából konstans, iránytól független háttérvilágítást. Ez a modell nagyon sok környezetben nem állja meg a helyét, pl nagy nyílt terepen, bár vannak technikák a hibáinak kiküszöbölésére, vagy helyettesítésére (SSAO, Hemisphere lighting, Light probes stb...). Ez kódban csak annyit fog jelenteni az ambiens fényerőt változtatás nélkül hozzáadjuk az objektum színéhez.

** Így ha a merőlegesen eső sugár átmérője egységnyi, akkor a theta szögben eső sugár esetében az a felület amin ugyan annyi energia eloszlik sokkal nagyobb. Ez a különbség cos(theta)-val arányos.

** A beesési szög kiszámításához szükségünk van a felületi normálra. Még jó, hogy korábban gondoltunk erre. A cos(theta)-nak egy egyszerű módja a skaláris szorzat használata. Ugyanis definíció szerint u * v = |u| * |v| * cos(theta).  

De ha u-t és v-t úgy választjuk meg, hogy egységnyi hosszúak legyenek, akkor a skaláris szorzat a cos(theta)-t adja. Ha a cos(theta) negatív, akkor a test takarásban van, és az irányfény semmit nem befolyásol a színén.