光线行进和光栅化
是计算机图形学中的两个重要概念。
- 光线行进（Ray Tracing）： 光线行进是一种用于生成逼真图像的渲染技术。它通过模拟光线在场景中的传播路径，计算光线与物体的相交点和光照效果，从而生成真实感的图像。光线行进可以模拟光的折射、反射、阴影、透明等光学现象，因此能够产生高质量的图像效果。光线行进在电影、游戏、虚拟现实等领域有广泛的应用。
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- 光栅化（Rasterization）： 光栅化是一种将矢量图形转换为栅格图像的过程。在光栅化过程中，计算机将矢量图形中的点、线、面等几何元素转换为像素点的集合，以便在屏幕上显示。光栅化是实时图形渲染的基础，它能够高效地处理大量的图形数据，并且适用于实时交互式应用，如游戏、动画等。
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光线行进和光栅化是计算机图形学中两种不同的渲染技术，它们各自有着不同的优势和应用场景。光线行进能够产生逼真的图像效果，适用于对图像质量要求较高的场景，如电影特效制作。而光栅化则更适用于实时渲染，能够在较短的时间内生成图像，适用于游戏、虚拟现实等需要实时交互的应用。
请注意，以上推荐的腾讯云产品仅作为示例，具体选择云计算服务提供商和产品应根据实际需求和情况进行评估和选择。
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我还没有找到一个很好的关于GLSL的光线跟踪教程，我在CUDA上找到了一个很棒的教程，但我真的很想要一个GLSL教程。我读了斯坦福大学关于GPU光线跟踪的图形学论文，我想看看GLSL的实现。
浏览 3提问于2011-06-18得票数 0
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我正在研究光线跟踪算法，我知道第一步是开发相机和视图平面规范。现在，下一步是在构建BVH树之前对图像执行光栅化算法，以便执行相交测试吗？
友好的指南
浏览 1提问于2013-06-13得票数 1
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我一直在想，如何将两种渲染方法组合在一起，将光栅化的屏幕形状作为画布在片段着色器中进行基于光线行进的渲染。
举这些漂亮的例子：或，它们的可见部分可以粗略地表示为球体。现在我想要做的是把放到世界上的某个地方，然后运行常规的光栅化过程。光栅化将产生哪些像素被模型占用，对于这些像素，我想实际运行shadertoy marching算法来获得所需的外观(我的两个球体看起来像上面例子中的shadertoy玩具“球体”)。
这是可行的吗？
附注:我非常了解光栅化和矩阵/空间变换，但我对光线行进的工作原理的理解非常模糊。请原谅我的无知。
浏览 2提问于2020-05-21得票数 0
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我对这个图形和游戏开发完全陌生。我读过关于渲染(在显示2D上绘制三维图形)的文章，有许多渲染、渲染、光线追踪、辐射度、光线投射的方法。我怀疑OpenGl是否实现了其中的一个。我的意思是用OpenGL我可以画线，圆圈等等，所以应该有一个在OpenGL上的渲染算法，对吗？是哪一个？
如果我想实现不同的渲染算法，这是否意味着我不再使用OpenGL了？
浏览 0提问于2011-12-07得票数 1
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我没有弄清楚光线跟踪和像Phong或Gouraud这样的着色技术之间的区别。
对于3D建模，人们必须在这些算法之间进行选择，或者它们可以在相同的算法中实现。
谢谢。
浏览 0提问于2010-02-10得票数 2
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特别是在视图更新频繁的实时光线跟踪器的上下文中？
显而易见的答案似乎是“是的”，但我想知道，鉴于蒙特卡罗方法的有效性，是否已经找到了加速这些方法的方法。
浏览 1提问于2011-11-12得票数 2
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镜头着色器/图像失真
、、、
嗯，我现在有一个3d场景，上面只有一个带有纹理的四边形(画)。在这幅画和“相机”之间，我有另外一个四边形，我想表现得像一个光学镜头:在它的“下面”扭曲图片。
如何通过着色器和一些像素级缓冲区来实现呢？
浏览 1提问于2011-11-06得票数 3
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我偶然发现了一本很有趣的书。我做过一些2d游戏，但3D对我来说是一个全新的领域。我只想知道在进入OpenGL/Direct3D之前，学习3d软件光栅化和理论是否有什么好处？有什么理由选择这两种方法吗？提前感谢！
浏览 29提问于2010-07-22得票数 3
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我已经在CUDA中使用光线投射实现了体积渲染。现在，我需要在场景中添加其他3D对象(如我的场景中的3D地形)，然后使其与体积渲染结果交互。例如，当我移动与地形重叠的体渲染结果时，我希望调制体渲染结果，例如修剪体渲染结果中的重叠部分。
但是，体积渲染结果来自光线累积颜色，因此它是一个没有深度的2D图片。因此，如何实现交互让我非常困惑。有人能给我个提示吗？
浏览 8提问于2012-05-09得票数 0
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据我理解，现代电脑显示器主要以光栅方式显示图像，也就是说，我们在屏幕上看到的都是点或像素。令我困惑的是，我们常说光线追踪不是光栅化，但无论如何计算3D世界，计算机渲染的一切不应该最终转换成屏幕上形成光栅图像的像素吗？或者是我误解了一些重要的概念。
浏览 3提问于2020-11-24得票数 4
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透视正确纹理映射
、、、、
所以我试图用u，v坐标在软件渲染器中正确地映射我的纹理，但我似乎无法让它工作。我找到仿射纹理映射了。这就是我用它可以产生的东西：
📷
从纹理中的“倾斜”可以看出，它并不完全正确。如果我在网格中添加更多的三角形，它就会变得更加正确。根据我的理解，这些不是透视正确的纹理。但这种观点分歧的东西让我很困惑。我读到我需要把u，v坐标除以w分量(透视除法)。我猜这是与投影矩阵相乘后，来自顶点的w分量。但我也做不到。所以我更深入地研究了这个问题。首先，我的三角形的一个顶点发生了什么。
float4 pt1 = worldViewProj * mesh->vertices[mesh->indice
浏览 0提问于2016-10-05得票数 8
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反射映射与射线跟踪的区别
、、、、
这两种方法都涉及向反射对象投射射线。这将得到反映。在反射映射中，反射光线与环境映射(纹理)的交集将产生结果。
但是光线追踪不是也是一样的吗？或者只有当光线跟踪与场景中真实的三维几何(而不是预先计算的图像)一起工作时，才被归类为射线追踪。
浏览 0提问于2019-01-25得票数 0
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我知道，在L位置的点光源下，正常n的表面点p的辐照度公式是：
H = I(cos x) / ||l - p||^2
其中：
X=n与L之间的夹角-p I() =光强
但是，如果我有一个由多边形P定义的面积光源，那么辐照度的公式是什么？
浏览 0提问于2015-04-22得票数 1
众所周知，片段着色器中的写入深度通常会禁用现代GPU所依赖的“早期Z”测试/写入优化。尽管如此，API仍然允许它，当着色器写入任意深度时，GPU仍然支持正确的可见性。
问题是:在当今的游戏引擎中，是否存在需要在片段着色器中写入Z的最新实时效果？
浏览 0提问于2016-07-22得票数 7
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我在Libgdx中创建游戏，我使用的是OpenGL水着色器。
在台式机上一切正常(60fps没有视频同步)，但在安卓上我只有1fps(在三星Galaxy S3 Neo和HTC One上进行了测试)。
我的片段着色器：
#ifdef GL_ES
precision mediump float;
#endif
uniform vec3 iResolution; // viewport resolution (in pixels)
uniform float iGlobalTime; // shader playback time (in
浏览 0提问于2016-01-15得票数 1
我在Windows phone7上工作，它不支持CUDA或OpenCL等功能。我是GPU方面的新手，GPU上有什么我可以用来帮助加速光线追踪的东西吗？就像三角形相交测试？或者从纹理中选择正确的颜色？
浏览 0提问于2011-03-03得票数 0
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如果我没有弄错，你可以做一个混合渲染器，让光栅解决可见性问题，然后用射线跟踪算法对所有投影形状进行阴影处理。这似乎并不常见，但是，原因是什么呢？监督？
浏览 0提问于2019-11-04得票数 4
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我正在尝试制作我在unity上的第一个游戏，它基于抓鱼，它是基于光线投射和对撞机的。我复制了一些代码并对其进行了一些修改，但似乎当我启动Ray时，它不会与具有Collider2D的fish (GameObject)发生冲突，它会在Hit.Collider值上提供NULL。我已经得到了一个包含脚本的GameObject，以及来自它的带有碰撞器的光线发射和鱼。顺便说一句，我画了一条线来证明光线到达GameObject (鱼)，它确实到达了，但没有碰撞。这是我的代码，然后是图片：
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
浏览 1提问于2017-06-01得票数 0
我正在试着画一个简单的晶体，它绕着它的轴旋转。我可以很容易地画出一个金字塔的形状，然后再把它画倒过来，但我有两个问题。
首先，尽管我用相同的颜色绘制所有的东西，但其中两个面孔出来的颜色与其他两个不同。
其次，它在每个金字塔上放置了一个“底部”，通过水晶的半透明壁可见，这破坏了效果。有没有办法摆脱它？
这是我用来设置和绘制GL场景的代码。当然，还有更多的OpenGL代码，但这是相关的部分。
procedure Initialize;
begin
glShadeModel(GL_SMOOTH);
glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 0.5);
glClearDept
浏览 2提问于2011-09-26得票数 2
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假设我有一个3D三角形网格和一个OpenGL帧缓冲区，我可以在其中渲染网格。
对于每个渲染的像素，我需要构建一个渲染到该像素的三角形列表，即使是那些被遮挡的三角形。
我能想到的唯一方法是从网格中单独渲染每个三角形，然后遍历帧缓冲区中的每个像素，以确定它是否受到三角形的影响(使用深度缓冲区或用户定义的片段着色器输出变量)。然后，我必须清除帧缓冲区，并对下一个三角形执行相同的操作。
有没有更有效的方法来做到这一点？
我考虑过，对于片段着色器中的每个片段，写出一个三角形标识符，但GLSL不允许输出整数列表。
浏览 1提问于2012-05-05得票数 0
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我正在尝试开发一个基本的光线追踪器。到目前为止，我已经计算了与平面和blinn-phong明暗处理的交点。我正在处理一个500*500的窗口，我的主要光线生成代码如下
vec3 rayDirection = vec3( gl_FragCoord.x-250.0,gl_FragCoord.y-250.0 , 10.0);
现在我怀疑上面的方法是对还是错。请给我一些见解。
我也有疑问，我们是否需要在OpenGL代码中构造几何，而在GLSL中构造rayTracing。例如，如果我试图光线跟踪一个平面，我需要使用glVertex2f在OpenGL代码中构造平面吗？
浏览 2提问于2011-12-20得票数 1
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我在试图射线追踪立方体内的球体。这个立方体由12个法线三角形组成。
立方体具有单位坐标和单位法线。所以在它的局部空间( -1到1之间)，应该有半径为0.5的球体。
所以我想我应该在顶点着色器中计算光线:射线的起源是插值的顶点位置，射线的方向是顶点的法线(或者相反的方向，但我认为这不重要)。插值应该做剩下的事情。
然后在片段着色器中，我应该计算光线球交点，如果有，改变碎片的颜色。
在立方体的正面和背面，结果似乎是正确的，但在左侧、右侧、顶部和底部，结果似乎来自错误的角度。我应该一直看到球体在中间，而这些方面不是这样的。
有人能告诉我我做错了什么吗？
这是着色代码：
顶点着色器：
#version
浏览 0提问于2019-07-21得票数 5
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我目前正在研究光线投射和体素，这是一个很好的组合。塞巴斯蒂安·肖尔茨的体素渲染器很好地实现了这一点，但也使用了OpenGL。我想知道他的公式是如何工作的；你如何将OpenGL与光线投射和体素一起使用？光线投射的想法不是为每个像素(或Doom中的直线)投射一条光线，然后绘制结果吗？
浏览 3提问于2011-06-26得票数 3
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我有一个非常简单的射线追踪器来渲染一些SDF，但是当我的相机靠近物体时，我会看到曲线：
📷
我不完全确定它们是从哪里来的，因为我只使用线性操作来呈现这一点。
我就是这样产生射线的：
vec3 GenerateRay(vec2 screen_position, float aspect_ratio, float fov)
{
vec3 r = vec3(screen_position, -1.f / tan(radians(fov)));
r.y /= aspect_ratio;
return normalize(r);
}
在那之后，我所做的就是射线行军，直到我进入音
浏览 0提问于2021-07-21得票数 0
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我需要制作球形广告牌(例如，设置深度)，但要考虑透视投影--理想情况下包括非中心位置的投影。
我没能找到任何关于在这方面取得成功的人的参考资料--尽管对于为什么标准广告牌没有视角扭曲有很多解释。不幸的是，对于我的应用程序来说，缺乏并不是表面上的缺陷；它实际上对算法很重要。
我自己做了一些调查：
数学很快就变得很混乱。显而易见的方法不起作用:例如，你不能使广告牌垂直于观看射线，因为切向射线不会以直角相交广告牌。
也许我发现的最有希望的方法是将广告牌与接近剪裁的平面平行，用一个顶点着色器把它拉伸成一个椭圆。这只处理沿一个轴的扰动(例如，它不会处理在视图角呈现的球体)，但主要的障碍是正确计算深度；
浏览 2提问于2014-01-22得票数 1
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我倒转了一些按钮，因为我喜欢它们上的图像在那个位置更适合场景的方式。然而，当我倒转按钮时，它们就不再可点击了。我没有检查画布上的“忽略反向图形”，现在它又起作用了。我只是想确保这不会是一个问题，因此，你能告诉我，在哪些情况下，你想忽略反转的图形？这什么时候有用？
谢谢,
浏览 2提问于2022-11-17得票数 0
据我所知，标题中提到的所有技术都是呈现看起来非常相似的算法。所有基于射线的技术似乎都围绕着通过图像的每个像素投射光线，这些像素被认为是真实光线的代表。这允许渲染非常逼真的图像。
事实上，是基于自己呈现这样的图像的。
现在的问题是，我想以某种方式命名这个程序。我使用了“射线示踪剂”这个词，因为这是在书中使用的术语。
然而，我已经听到了很多不同的术语，我想知道射线追踪、射线匹配、光线投射、路径跟踪和其他任何其他可能与射线相关的算法之间到底有什么不同。我在网上找到了一些比较这些技术的方法，但是它们都比较了其中的两个，而且有些定义重叠，所以我想问关于这四种技术的问题。
浏览 1提问于2021-05-01得票数 12
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我想知道是否有可能在Cuda或Optix中加速计算3D体积中从一点到另一点的线/射线的最小值和最大值。 如果没有，在Nvidia GPU上有什么特殊的硬件可以加速这个功能(特别是在Volta GPU或Tesla K80上)？
浏览 70提问于2021-04-07得票数 0
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我在过去编写了两个传统的光线跟踪器，但现在我想编写一个反向光线跟踪器，它跟踪从光源到眼点的光子。在花了几天时间阅读了关于这个主题的文章后，我知道我不应该尝试它，但我无论如何都想做它。我现在面临的问题是如何计算我试图生成的图像中每个像素的值。
在普通光线跟踪中，我将光线从眼点通过图像平面中的一个像素发射到场景中，在跟踪了光线树的这个分支后，我最终得到了分配给该像素的颜色值。我想不出一种方法来逆转这个过程。如果我测试每条光线是否只与图像平面相交，那么我会得到180度的视野和图像平面上的一个焦点(模糊的混乱)。因此，我必须测试每条光线是否与图像平面和眼点相交。但由于眼点只是一个无限小的小点，光线击中
浏览 3提问于2012-10-14得票数 0
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渲染流体模拟？
、、、
我读过拉格朗日和欧拉流体模拟，下面是我从他们的方法中学到的：
通过计算每个粒子的位移来模拟流体粒子
欧拉-通过计算包含流体粒子群的有限空间之间的相互作用来模拟流体粒子。
(?)每种方法是否都有适合它的不同的渲染技术？
我猜你可以用有限空间或“体素”数据来进行欧拉模拟，但我想让专家在我的假设中说。
(?)另外，对于MPM (物质点法)，它是两个世界的混合，如果拉格朗日和欧拉西姆斯有不同的渲染技术，这是否意味着我可以使用这两种技术？
浏览 0提问于2018-12-10得票数 3
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我在学习雷的时候遇到了一个很奇怪的问题。我的方程式不能很好地显示出来。它可以在matlab中很好地显示。但它根本不能显示在着色玩具上。
我的方程式：
f(x,y,z) = (x^2+y^2+z^2)^2+2*y*(x^2+y^2+z^2)+2*(x^2+z^2);
matlab中的代码：
f =@(x,y,z) (x.^2+y.^2+z.^2)^2+2*y*(x.^2+y.^2+z.^2)+2*(x.^2+z.^2);
fimplicit3(f)
着色玩具中的代码：
float sdRound(vec3 p)
{
float lengthXYZ = (p.x * p.x+p.y * p
浏览 6提问于2021-11-24得票数 0
我希望我没有忽略另一个类似的问题，但是我还没有得到我的问题的答案。
我有一个分辨率为10x10m的DEM。我需要找到斜率>35°的所有像素，并找出它们的显式。(在(?)之后这，我需要以某种方式将它与另一个100x100m的程序中的网格链接，并在它们上做进一步的工作)。我怎样才能做到最好呢？
到目前为止我所做的：
DEM=raster("DEM_10m.tif")
DEM
class : RasterLayer
dimensions : 2731, 2407, 6573517 (nrow, ncol, ncell)
resolution : 10, 1
浏览 0提问于2017-09-14得票数 0
1回答
我的目标是在一个透明的球体内有一个光源，它有一个等长方形的纹理，可以作为360度的幻灯片。我想得到任意物体上的投影，作为这些物体上的高分辨率纹理图像。这将发生在一个will服务器上。
因此，我的输入应该是等长线，光源的物体和可选位置，我的输出应该是任意物体的每个平面的纹理文件。
我可以使用什么算法来使这个操作尽可能简单、快速和快速？
浏览 0提问于2017-04-30得票数 1
3回答
答案似乎是否定的，因为光线行进是高度有条件的，即每条光线都遵循唯一的执行路径，因为在每一步，我们都会检查不透明度、终止等，这些都会根据单独光线的方向而变化。
因此，SIMD似乎在很大程度上无法加速这一过程；相反，需要MIMD来加速。
这有意义吗？或者我是否遗漏了什么？
浏览 2提问于2012-02-05得票数 1
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3回答
我知道射线追踪是一种基于光的路径计算的技术，通过光线与表面的相互作用来跟踪射线，而Pbr是一组渲染技术，或多或少是基于与物理世界相匹配的理论，目的是以一种物理上合理的方式来模拟光。
这两者都可以实现到一个渲染引擎吗？有什么关系呢？
浏览 0提问于2018-04-10得票数 1
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在我看来，计算机图形学现在似乎一切皆有可能。似乎我们可以完全令人信服地描绘布，水，皮肤，任何东西。
是否有一些领域仍然是一个挑战，或者现在的重点是寻找更快的算法和缩短渲染时间？
浏览 0提问于2009-05-02得票数 7
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我认为这基本上是光线投射，但几乎是在所有方向上。
此实例中的光线将按如下方式创建：
Ray.new(Vector3.new(x,y,z) -- origin
Vector3.new(x,y,z)) -- direction
澄清:我在roblox上创建了一个连续360度旋转的迪斯科球。每次球旋转一度左右，它就会向几乎所有的方向发出光线。这些光线使用FindPartOnRay(光线)记录任何接触点的位置。从那里我在我从FindPartOnRay(光线)得到的位置上放置了一盏灯。
浏览 2提问于2014-11-06得票数 0
在我在网上看到的所有例子中，当渲染meta-ball(势函数的水平集)时，光线-meta-ball交叉点总是通过光线行进找到的。有没有其他方法可以明确地确定这一点？
浏览 3提问于2010-05-19得票数 1
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2回答
为了好玩，我正在开发一个简单的地图应用程序，我需要做的一件事是找到(和着色)从当前位置可见的所有点。在这种情况下，点是像素。我的地图是一个光栅图像，其中透明像素是开放空间，任何其他像素都是不透明的。(没有半透明像素；alpha为0或100%。)从这个意义上说，它有点像常规的泛洪填充，但约束是每个填充的像素都必须有一个到原点的清晰的视线。下图显示了在中着色的几个这样的区域(小十字光标是原点，白色=透明)：
()
此外，我最终感兴趣的是与其他颜色“边界”的点，即我想要组成可见区域边缘的点的列表。
我目前非常低效的解决方案是上面描述的修改过的泛洪填充物。这种方法返回正确的结果，但是由于需要迭代一行上
浏览 2提问于2013-08-29得票数 3
2回答
我是着色器的新手，而且我一直在摆弄着shader这个网站。我正在尝试理解图形(和图形管道)，如绘制线、插值、光栅化等。我已经编写了两个line函数，如果处理的像素在line上，则返回颜色。这是使用片段着色器的着色器玩具代码
struct Vertex {
vec2 p;
vec4 c;
};
vec4 overlay(vec4 c1, vec4 c2) {
return vec4((1.0 - c2.w) * c1.xyz + c2.w * c2.xyz, 1.0);
}
vec4 drawLineA(Vertex v1, Vertex v2, vec2 pos)
浏览 6提问于2021-02-20得票数 0
如果衍射光栅未对准，因此朝向光栅的入射角不是=90º，是否有一个公式将发射的光的波长和在衍射图案中发现明亮条纹的角度与衍射光栅放置的角度(类似于nλ=dsinθ)联系起来？
浏览 0提问于2020-02-16得票数 0
2回答
想象一下，在一个虚拟人和一个物体之间有一个平面。对象是具有特定xyz缩放和旋转的长方体。飞机就像一扇玻璃窗。这个人正透过平面看着物体。摄像机从不同的角度看着整个场景。
我想把物体的轮廓画在平面上，就像人们看到它的方式一样，就像他在窗户上画另一边物体的轮廓一样。
如何变换对象以使其顶点正确地位于平面上？
我知道如何做点到平面的正交投影，但在这种情况下，我想我需要透视投影。当物体移动得更远时，其投影也需要根据观察者的视角在大小和位置上进行调整。
我想只要有人能解释一下我需要采取的步骤，我就能弄明白代码。
浏览 0提问于2011-07-10得票数 2
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3回答
我正在尝试创建一个具有水波和折射的OpenGL应用程序。我需要从太阳和相机投射光线，然后找出它们相交的位置，或者我需要从海底开始，找出我必须沿着哪个方向(如果有的话)才能击中太阳或相机。我有点被卡住了，谁能给我一个OpenGL光线投射或高级几何速成课程的插入点？我不想让海底保持恒定的深度，也不想让水波变成简单的正弦波。
浏览 0提问于2011-10-06得票数 1
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连续折射射线追踪
、、
我想写一个简单的射线追踪(？)具有连续折射的WebGL算法。所以我的想法是，如果你有一个光密度连续变化的材料，如果这在物理上是可能的呢？
假设你有一些封闭的零集A\subseteq\mathbf{R}^3，在你的世界中，某个点的光密度是n(x):=\exp(-d(x,A)^2)，d(x,A)是x和(最靠近A中x的点之一)之间的距离。我找不到这方面的公式，但我假设这是斯内尔定律的一些限制，您可以将n(x)圈成一些\epsilon的倍数，并让\epsilon逼近0。
什么是一个很好的算法来近似这一点？基本上，我的想法是有一个位置和一个方向，这个位置和方向描述了你的光线的当前状态，然后在一定的迭代次
浏览 0提问于2022-06-08得票数 1
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我试着根据这个教程渲染一个分形:在“一个真正的分形”下面的。问题是，我的光线缺少分形，我得到的只是一张黑色图像。我想我的光线错过了分形。我的问题是：
我应该为“缩放”和“迭代”使用哪些合理的默认值？
生成分形的代码：
distanceFromPoint(vec3 z) {
vec3 a1 = vec3(1,1,1);
vec3 a2 = vec3(-1,-1,1);
vec3 a3 = vec3(1,-1,-1);
vec3 a4 = vec3(-1,1,-1);
vec3 c;
int n = 0;
float dist, d;
while (n < I
浏览 1提问于2013-06-08得票数 1
我想知道Sult (链接：)的效果是如何实现的。这个简介是如何实现实时光线追踪的呢？
浏览 5提问于2011-07-13得票数 4
回答已采纳
我读到很多射线追踪器使用CUDA或OpenCL。但是，我不知道为什么不使用现代(版本4.0+) OpenGL。我知道CUDA和OpenCL有更多的功能，我认为它们更接近硬件，但是.这真的有用吗？如果是，为什么？
浏览 5提问于2015-01-22得票数 0
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