帮助我使用射线追踪器解决此错误

问题描述

| 我不会为这个问题发布任何代码，因为这将需要太多上下文，但是我将在概念上解释我在做什么。 我正在构建一个使用仿射变换的简单光线跟踪器。我的意思是我正在将相机坐标中的所有光线与通用形状相交。这些形状都具有关联的仿射变换，并且在与场景对象相交之前，首先将射线乘以这些变换的逆。 例如，假设我想要一个半径为3的球面位于（10,10,10）。我创建了球体，并为其提供了表示此变换的变换矩阵。 我在相机坐标中创建了一条射线。我将射线乘以球体转换矩阵的逆矩阵，并将其与通用球体相交（在（0,0）处r = 1）。我在相交点沿此通用射线获取距离，并使用它找到通用法线和沿原始射线的点，并将它们保存到“变换”对象中（连同距离（t）和实际变换）。 当需要弄清楚该交点的颜色时，我将变换的逆转置并将其乘以一般法线以找到法线。如果我使用逆变换射线的交点的t值，则交点就是沿原始非变换射线的点。 问题是，当我以这种方式进行操作时，转换会产生怪异的效果。主要效果是，变换似乎会将灯光与它们一起拖离场景。如果我生成一堆图像，并在每帧中对球体施加稍大的旋转，似乎会拖曳场景中的灯光。这是一个例子 老实说，我无法弄清楚我在做什么错，但是我正在扯头发。我想不出任何正当的理由来做到这一点。任何帮助将不胜感激。     

解决方法

免责声明：我不是光线跟踪专家，我也没有在问题描述中误解了转置。 当您在相交点中计算法线时，尤其是在“变换的坐标空间”中，对吗？因此法线也将位于该坐标空间中。以后，您仅将该矢量转置到真实的交点，但是法线仍然旋转。 假设您有一个通用球体，在正x上为红色，在负x上为蓝色。让我们考虑一下相机的位置为20,0，而您的1球面仅绕y轴成180度（不发生转置）。然后，光线（1,0）将成为变换后的光线-1,0，并将在（-1,0）和t = 9处从负x撞击球体。法线应为（-1 ，0,0）。当您将该法线转置为实际交点时，法线仍为（-1,0）。因此，通过遵循该法线，您应该获得正确的颜色，而且还应获得来自球体“背面”的光。     ,您已决定在对象坐标而非世界坐标中进行相交。恕我直言，这是一个错误（除非您要进行很多实例化）。但是，鉴于此，您应该计算对象空间中的相交点以及对象空间中的法线。需要使用对象转换将这些转换回世界坐标，而不是反向转换。这就是物体进入世界空间的方式，以及物体空间中所有事物如何进入世界空间的方式。暂时我不确定如何转换t参数，因此我会先转换交点，直到获得正确的结果。