Курсовая работа: Отрисовка сцены "Отражающиеся дорожки" алгоритмом обратной трассировки лучей

Алгоритм работы программы

1) Заранее в программе заданы объекты и источники света, тип поверхности объектов, размеры окна для отображения изображения, цвет фона, а также координаты точки обзора;

2) Затем для каждого пикселя изображения рассчитываем цвет, для этого направляем лучи;

3) Если заданный луч не пересекает ни одного объекта сцены, то закрашиваем данный пиксель в цвет фона.

4) Если же заданный луч пересекает какой-либо объект сцены, то обращаемся к методу класса Ray рассчитывающему цвет в точке пересечения. Он в свою очередь обращается к аналогичному методу класса Sphere, который находит координаты точки пересечения луча с объектом, увеличивает длину луча (вектора) до точки пересечения с объектом, находит вектор нормали к поверхности в точке пересечения.

5) Программа передает все найденные выше параметры в метод класса Surface, который рассчитывает цвет в данной точке. В зависимости от свойств материала пересеченного объекта данный метод находит затененность, отражение, преломление в данной точке. При наличии двух последних генерируется новый луч, который трассируется (т.е. проходит заново пункты 3–5 данного алгоритма (рекурсия)). При трассировке этого луча мы получаем цвет в данной точке, который модифицируется при помощи коэффициентов и возвращается в главную функцию для последующей отрисовки.

Блок-схема программы

программа трассировка тень освещение

Заключение

В результате работы над программой были выполнены поставленные требования: реализована трассировка лучей с просчетом теней, освещения, отражения, преломления лучей, что является несомненным достоинством программы. Также задан объект – сфера. Недостатком программы считаю то, что не рассмотрены такие источники света, как свет окружающей среды и направленный свет.

Приложение 1

Полученное изображение

Приложение 2

Листинг Light.java

packageobjects;

/**

*

* @author Алексей

*/

// Источник света

public class Light {

public WorkVector lightvec; // позицияистоникасвета

public float lightred, lightgreen, lightblue; // цветисточникасвета

public Light (WorkVector v, float r, float g, float b) {

lightvec = v;

lightred = r;

lightgreen = g;

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--