使用方形衰减的阴影总是使一切变黑

Question

我最近尝试更改我在 RayTracer 中计算漫射照明的当前方式。以前是这样计算的：

 float lambert = (light_ray_dir * normal) * coef;
 red += lambert * current.color.red * mat.kd.red;
 green += lambert * current.color.green * mat.kd.green;
blue += lambert * current.color.blue * mat.kd.blue;

其中 coef 是衰减系数，每个像素从 1 开始，然后针对由这条线生成的每条反射光线进行衰减：

coef *= mat.reflection;

效果很好。

但我决定尝试一些更现实的东西并实施了这个：

float squared_attenuation = LIGHT_FALLOFF * lenght;
light_intensity.setX ((current.color.red /*INTENSITY*/)/ squared_attenuation);
light_intensity.setY ((current.color.green  /*INTENSITY*/)/ squared_attenuation);
light_intensity.setZ ((current.color.blue  /*INTENSITY*/)/ squared_attenuation);
red   += ALBEDO * light_intensity.getX() * lambert * mat.kd.red;
green += ALBEDO * light_intensity.getY() * lambert * mat.kd.green;
blue  += ALBEDO * light_intensity.getZ() * lambert * mat.kd.blue;

其中LIGHT_FALLOFF是一个常数值：

#define LIGHT_FALLOFF M_PI * 4

length是点光源中心到交点的向量长度：

inline float normalize_return_lenght ()  {
     float lenght = sqrtf (x*x + y*y + z*z);
     float inv_length = 1/lenght;
     x = x * inv_length, y = y * inv_length, z = z * inv_length;
     return lenght;
  }

float lenght = light_ray_dir.normalize_return_lenght ();

问题是所有这一切只会产生黑屏！罪魁祸首是 light_intensity.set 中作为除数的长度。它使最终颜色值成为某个值 ^ -5。然而，即使我用一个替换它（破坏了我的真实光衰减目标），我仍然得到接近零的颜色值，因此是黑色图像。

我试图在靠近物体的地方添加另一个 light_sources，但是事实上，要着色的模型是由多个具有不同坐标的多边形组成的，因此很难确定它们的最佳位置。

所以我问。这对您来说似乎很正常，或者这似乎是一个错误？对我来说，理论上，对我来说并不奇怪，因为衰减是二次的。

似乎没有，关于在哪里放置光源或任何可以得到不是全黑的图像的提示？

感谢阅读所有这些！

P.S：强度被注释掉了，因为在我用来做我的代码的例子中，它是一个

Answer 1

所以您假设光的亮度为“1”？你的灯有多远？如果你的光 - 比如说 - 10 个单位，那么它们对光的贡献将是 1/10，或者一个非常小的数字。这可能是您的图像变暗的原因。如果你要这样做，你需要有相当大的光强度数字。在我的一个场景中，我有一盏灯，距离大约 1000 个单位（假装是太阳），强度为 380000！另一件事......为了模拟现实，你应该使用 1 / length^2。光强度随着距离的平方而下降，而不仅仅是随着距离而下降。祝你好运！

使用方形衰减的阴影总是使一切变黑

Shading with squared falloff always makes everything black

graphics

3d

raytracing

lighting

shading