Задача Raytraced Shadows

Question

У меня проблема с тенями в моем raytracer.

Пожалуйста, обратите внимание на следующие две картины

3D Smax:

alt text http://neo.cycovery.com/shadow_problem.gif

Мои Raytracer:

alt text http://neo.cycovery.com/shadow_problem2.jpg

Сцена освещается очень яркий свет , сияющий со спины. Он настолько яркий, что в затенении нет градиента, просто белого или темного (из-за передержки).

оба изображения были визуализированы с использованием 3DStudioMax, и оба используют ту же самую геометрию, как раз в одном случае нормали интерполируются по треугольникам.

Теперь рассмотрим красную точку на поверхности. В случае с нерасширенной версией он находится в темной области. это означает, что источник света не виден из этого треугольника, так как он обращен от него. Однако в сглаженной версии он находится в освещенной области, потому что интерполированный нормаль предполагает, что свет будет видимым в этой точке (хотя фактическая геометрия треугольника обращена от источника света).

Моя проблема теперь в том, когда появляются яркие тени, если из красной точки вырисовывается тень, чтобы проверить, является ли источник света видимым или нет (чтобы определить затенение), shadowray вернет пересечение, независимо от того, интерполированы ли нормали или нет (поскольку пересечения зависят только от геометрии). Поэтому пиксель будет затенен темным.

3dsamx правильно обрабатывает футляр - рендеринговое изображение было сгенерировано с включенными лучами Raytraced. Тем не менее, мой собственный Raytracer точно выполняет эту проблему, когда я включаю raytraced тени (в моем raytracer, в обоих случаях точка темная, потому что raytraced тени определяют точку, лежащую в тени), и я не знаю, как решить Это.

Я надеюсь, что кто-то знает эту проблему, и как бороться с ним ..

спасибо!

Answer 1

Я не уверен, правильно ли я понял вашу проблему. Как сложно получить, какая версия/результат получается с помощью какого метода, и какой результат вы считаете правильным, .

Не так ли, когда вам нужно, чтобы угроза пересекалась с тенерием с треугольником, на котором The Red Point ;-) лежит как частный случай. Вы не пересекаете геометрию, как с любым другим треугольником, , а только проверку направления между интерполированным нормальным и теневым.

Или в более общем смысле, вы говорите, что shadowray останавливается на треугольнике, любого треугольника, когда: а) они пересекаются и б) Интерполированное нормаль треугольника в точке пересечения имеет направление, противоположное shadowray.

Answer 2

Как вы можете это сделать: Если интерполированная нормальная точка в точке обращена к свету, то поверхность потенциально обращена к свету. Если смотреть в сторону, вы находитесь в тени.

В первом случае две вещи, которые могут вызвать тень, - это другие объекты, а сами, если вы вогнутый объект. В другом объекте это легко.

Теперь, когда вы бросаете луч в источник света, если вы действительно «выпуклая внутренняя точка», вы дважды ударяете себя по мере входа, а затем оставьте объект, таким образом, в тени.

Если вы ударили себя один раз, то вы должны быть на краю, где свет поражает, но, как мы знаем, в этот момент мы сталкиваемся с светом (через сглаженные нормали), это означает, что мы не затенены ,

Answer 3

«Правильные» решения состоят либо в треугольных треугольниках, либо в решении уравнения поверхности, которому принадлежит треугольник. Я видел только тесселяцию. Tessellation дает вам управляемую точность и т. Д.
В противном случае вы должны протестировать нормальное значение в точке (что я считаю «3DStudio»), а в случае, когда нормаль не обращена к свету, просто установите точку как не лит Это не имеет никакого отношения к «затенению». Легко решить эту проблему можно только с тесселяции. Удачи!

Answer 4

Мат, я считаю, что ваша проблема может заключаться в том, что ваш теневой луч попадает в тот же треугольник, из которого он происходит, потому что он настолько близок к тангенциальному (обратите внимание, что это происходит прямо на границе перехода легкой тени). Существует два способа решения этой проблемы: один подход заключается в использовании «смещения», который проверяет расстояние от источника луча, но я считаю, что лучшим решением является сохранение ссылки на исходный треугольник с лучом. Если вы сделаете тест против этого треугольника, просто проигнорируйте его.

Если вы используете пространственный индекс, такой как BVH, тогда вы можете попробовать выйти из «окна», содержащего треугольник, перед выполнением любых тестов пересечения, но это менее просто, чем предыдущий подход, и он должен быть обратились с большей осторожностью.

Answer 5

Нормально перемещать пересечение на небольшое количество в направлении источника света при стрельбе лучами теней.

I.e. shadowRay.dir = shadowRay.dir * 0.0001

Это позволяет избежать теневого луча, пересекающего тот же примитив, что и первичный/отражающий/рефракционный луч.

Возможно, ваша проблема в том, что вы этого не сделали?