【微精品】迪士尼光线追踪技术讲解_直观易懂
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简介
迪士尼的光线追踪技术介绍,用了短短9分钟6个小章节的生动直接的做了快速全面的介绍,非常不错的入门了解展示。
中文笔记
第一章节 真实世界光线的物理属性
frame:相机可视范围 类比于窗口
自然界主要光源
太阳 射出光线到石头反射到树干,树叶 ,并且每次反射都不断衰减,直至完全消除。
真实的太阳会有无数的光线进行直射和反射,有大量的灯光反弹。
第二章 计算机和物体照明
刚才说的frame窗口视角等价于我们电脑通过虚拟相机看到的内容,在显示屏幕中显示
场景物体就是一个个三维物体,我们需要给他们设置贴图以及材质,用于定义光线是如何吸收和反射的。
第三章 给三维物体设置贴图
人为地给物体定义材质贴图,比如漫反射,反射,凹凸等等
计算光线与物体贴图计算的结果叫做rendering 渲染,但是按照真实世界的光线反射效果我们需要无限的电脑性能用于计算,这显然是不可能的,我们需要进行优化。
每次光线设计到物体,然后按照反射角射出
path raytracing 就是反过来,不从光源出发,而是从相机角度反向出发,这样就可以不用计算那些反射到外部(不会进入相机视角的光线)从而完成了一次优化。
第五章 高效的光线追踪
计算机的计算原理
从相机发出射线,碰撞到物体,基于材质和贴图计算出反射角度,反射到物体二,计算出反射角度,依次类推,这些算法使用cpu处理器
这样还是有大量的工作需要处理(相机射出光线越多,反弹次数越多,越消耗性能)
第六章 管理相机的射线
相机射线不是依次射出射线,而是同步射出几百万的射线
中间会进行多重反射才能获得比较真实的效果,特别对于阴影,半透明,反射等效果,这样才能更加真实自然。可能10次以上的反弹
但是每次的反弹都会让计算更加复杂。计算机平均用力计算每次的反射,这样会一步步的计算,那么就会非常耗费时间。
所以我们可以基于相似方向或者反射物体特性对光线进行打包分类,不在一条条光线进行计算,而是一组组的类似的光线进行计算。这就叫做ray sorting,每次的反射这样打包分类再计算,就可以极大加快计算渲染的时间。我们同样可以同时追踪更多的光线。
视频
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