一种非常数折射率介质中的光线跟踪方法

摘要

本发明公开了一种非常数折射率介质中的光线跟踪方法。该方法能快速跟踪光线在常数梯度折射率介质中，以及四面体或体素表达的一般性非常数折射率介质中的传输路径。该方法由预计算部分和实时光线跟踪部分构成，预计算部分建立一颗空间八叉树，并将每个八叉树节点与介质边界多边形或描述介质的四面体关联起来。实时光线跟踪部分是一个迭代过程，本发明具有效率高、精确程度好等特点可以直接用于真实感绘制，集成到现有的各种渲染工具中。

主权项

一种非常数折射率介质中的光线跟踪方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)获得折射介质的四面体网格和体素网格表达。(2)根据介质折射率和梯度的空间变化建立空间八叉树。(3)由视点向每个采样点发出光线，作为光线跟踪的初始光线集合。(4)按照传统光线跟踪的方法沿直线跟踪当前光线集合中的光线，直至其与场景中其他物体相交或进入非常数折射率介质的边界，若光线与场景中其他物体相交，则根据传统光线跟踪的方法计算该光线上的能量，更新对应采样点的颜色。(5)跟踪进入非常数折射率介质的光线。(6)转至步骤(4)迭代执行光线跟踪过程。若迭代次数超过某预设值(发生全反射)，则中止光线跟踪过程，将光线对应采样点颜色值赋为某预先设定的缺省值。