照相機在光線跟蹤

Question

我完全卡在照相機光線跟蹤中。請看看我的計算結果並指出錯誤在哪裏。我正在使用左手座標系。

的x，y //範圍[0..S）×[0..S）//像素座標

現在，讓我們變換像素座標到相機平面的參數座標：

xp = x/S * 2 – 1; 
yp = y/S * 2 – 1; 

XP，YP //範圍[-1..1]×[-1..1]

計算相機基礎的：

//eye - camera position 
//up - camera up vector 
//look_at - camera target point 

vec3 w = normalize(look_at-eye); 
vec3 u = cross(up,w); 
vec3 v = cross(w,u); 

所以RA Y方向應該具有以下座標：

vec3 dir = look_at – eye + xp*u + yp*v; 
ray3 ray = {eye, normalize(dir)}; 

Answer 1

我認爲錯誤是在這裏：

vec3 dir = look_at – eye + xp*u + yp*v; 

圖像平面應該有一個正常的矢量w，並且無論是眼睛和看點之間（在射線追蹤器中比較常見的方式），或者在眼睛後面（更精確地模擬實際的針孔相機）。所以我們來創建一個標量zoom_factor。一個正數將把飛機放在眼睛的前方，而一個負數將把它放在眼睛的後面（並翻轉圖像）。

圖像平面的中心是這樣的：

eye + zoom_factor*w 

圖像平面上的點(xp, yp)是這樣的：

eye + zoom_factor*w + xp*u + yp*v 

現在，你想要的方向是從眼睛到這一點在這個圖像平面上：

vec3 dir = eye + zoom_factor*w + xp*u + yp*v - eye; 

eye s取消，所以它簡化爲：

vec3 dir = zoom_factor*w + xp*u + yp*v 

這假定xp一個yp各自在像（-0.5，0.5）的範圍內。請注意，（0，0）是具有此排列的圖像平面的中間部分。