具有反射的光线追踪伪影
Ray tracer artifacts with reflection
所以我正在尝试构建一个追踪器。我遵循了本教程：https://www.youtube.com/watch?v=SMOJGxyd9BE&list=PLHm_I0tE5kKPPWXkTTtOn8fkcwEGZNETh&index=9
所以一切都很好，除了我 运行 遇到一个问题。我试图让球体下的平面反射，但当我这样做时，我得到了这个 st运行ge 效果
如果你注意到地面上的反射有这些黑点。我一直在试图弄清楚发生了什么，但它 st运行ge 因为整个平面具有相同的法线，所以反射应该是正确的。有没有人有过这方面的经验？我检查了一下，它与阴影无关。
常见问题
这看起来像“表面粉刺”，当由于精度有限，阴影测试射线的原点（几乎）位于您相交的表面的错误一侧时，就会发生这种情况。因此表面阴影本身。
例如，您计算相机光线在 (x, y, z) 处撞击球体的交点。由于双精度值的精度有限，因此 (x, y, z) 可能不 恰好 在球体表面上。接下来，您创建一条从 (x, y, z) 朝向光源的光线，以查看它是否在阴影中。如果 (x, y, z) 由于精度有限，实际上就在球体内部，那么阴影测试将失败，因为球体会遮挡内部的所有点。
这通常是通过将 (x, y, z) 沿交点处的表面法线方向稍微向后移动来解决的。您使用微移点作为阴影射线的原点，因为您知道它位于球体的正确一侧。
调试提示
在您的情况下，球体本身不会出现粉刺，但它的反射会出现。这表明微调有时小于从初始光线到反射光线到球体的累积精度损失。也许你的微调太小了。也许你计算反射光线的地方出了问题。
也可能是与平面的交点有时在错误的一侧，所以你的反射光线在地板下方而不是后退。
为了进行调试，我将“我什么也没命中”颜色改成粉红色，将“我在阴影中”颜色改成石灰绿。如果您在这些点上看到粉红色，那么计算反射光线时出现了错误。如果您看到柠檬绿，那么它就是表面粉刺，您需要确保没有系统性精度损失并且您的微调系数足够。
高级微调
我最近读到 pbrt handles the precision problem more carefully than the simple nudging I described. It's explained in great detail，但基本思想分为两部分。
首先，计算出的交点（对于大多数形状）重新投影到表面，以更精确地估计实际命中点。
其次，它在整个计算过程中传播误差估计。当它需要反射或阴影射线的原点时，它会将交点（改进的估计）微调到刚好足以确保它在由交点及其不确定性确定的框之外。这保证了它位于表面的正确一侧，同时需要更小的推动。
所以我正在尝试构建一个追踪器。我遵循了本教程：https://www.youtube.com/watch?v=SMOJGxyd9BE&list=PLHm_I0tE5kKPPWXkTTtOn8fkcwEGZNETh&index=9
所以一切都很好，除了我 运行 遇到一个问题。我试图让球体下的平面反射，但当我这样做时，我得到了这个 st运行ge 效果
如果你注意到地面上的反射有这些黑点。我一直在试图弄清楚发生了什么，但它 st运行ge 因为整个平面具有相同的法线，所以反射应该是正确的。有没有人有过这方面的经验？我检查了一下，它与阴影无关。
常见问题
这看起来像“表面粉刺”，当由于精度有限，阴影测试射线的原点（几乎）位于您相交的表面的错误一侧时，就会发生这种情况。因此表面阴影本身。
例如，您计算相机光线在 (x, y, z) 处撞击球体的交点。由于双精度值的精度有限，因此 (x, y, z) 可能不 恰好 在球体表面上。接下来，您创建一条从 (x, y, z) 朝向光源的光线，以查看它是否在阴影中。如果 (x, y, z) 由于精度有限，实际上就在球体内部，那么阴影测试将失败，因为球体会遮挡内部的所有点。
这通常是通过将 (x, y, z) 沿交点处的表面法线方向稍微向后移动来解决的。您使用微移点作为阴影射线的原点，因为您知道它位于球体的正确一侧。
调试提示
在您的情况下，球体本身不会出现粉刺，但它的反射会出现。这表明微调有时小于从初始光线到反射光线到球体的累积精度损失。也许你的微调太小了。也许你计算反射光线的地方出了问题。
也可能是与平面的交点有时在错误的一侧，所以你的反射光线在地板下方而不是后退。
为了进行调试，我将“我什么也没命中”颜色改成粉红色，将“我在阴影中”颜色改成石灰绿。如果您在这些点上看到粉红色，那么计算反射光线时出现了错误。如果您看到柠檬绿，那么它就是表面粉刺，您需要确保没有系统性精度损失并且您的微调系数足够。
高级微调
我最近读到 pbrt handles the precision problem more carefully than the simple nudging I described. It's explained in great detail，但基本思想分为两部分。
首先，计算出的交点（对于大多数形状）重新投影到表面，以更精确地估计实际命中点。
其次，它在整个计算过程中传播误差估计。当它需要反射或阴影射线的原点时，它会将交点（改进的估计）微调到刚好足以确保它在由交点及其不确定性确定的框之外。这保证了它位于表面的正确一侧，同时需要更小的推动。