Python版Raytracer

作者：i_dovelemon

日期：2017/05/02

来源：CSDN

主题：Ray tracer, python, pygame

引言

        这段时间一直在看 Ray Tracing from the ground up这本书，并且在看完之后自己也动手写了简单的demo，顺便学习下python。对的，这个tracer是使用python语言编写的，所以目标上只是实现tracer的功能，速度上就呵呵了。

图库

 

 

一些心得

        通过这段时间的学习，慢慢了解到以前学习的一些误区。以前我一直以为，实时渲染和离线渲染是泾渭分明的两个不同的领域，我既然是做游戏的，那么就应该将主要精力放在实时渲染上面。直到我在 GLB项目中为了实现PBR的光照，阅读PBR相关的资料的时候，我才慢慢发现，有必要去学习下离线渲染的相关知识。

        正如知乎大v们说的那样，实时渲染的技术更多的是对离线渲染技术的一种近似和hacking。所以，我们应该先学会如何brute force去解决渲染中的问题，然后再去了解如何通过各种优化，hacking的技巧来达到实时渲染的目的。

        所以，在以后的日子里面，一方面通过学习离线渲染的各种brute force的渲染方案来加深对图形学基础知识的理解，另一方面通过GLB项目，来掌握实时渲染的知识。

学到的知识

        以下的知识，都是从Ray Tracing from the ground up中学到的知识的总结，这里只是列出来，具体的内容请从书中寻找：

        采样理论：Random Sampling, Jittered Sampling, NRook Sampling, MultiJittered Sampling

        映射理论：Map to HemiSphere

        光照理论：BRDF，Rendering Equation, Reflect Equation

        积分方法：Monte Carlo Intergration, Probability Density Function

        GI算法：Path Tracing

Github

        这个python版本的光线追踪渲染器以及开源在GitHub上，项目地址： https://github.com/idovelemon/raytracer/。感兴趣的同学可以自行下载尝试。

        由于python是我近一个月才学习的语言，所以编写上面的规范性不太好，仅仅根据google python style做了一些简单的控制，还望见谅！

        接下来，除了继续完善GLB项目之外，还将阅读 Realistic Ray Tracing，这本书主要是实现一个GI Path Tracer，所以刚好补充下从Ray Tracing from the Ground up里面学到Path Tracing相关的知识。学习这本书的过程中，我将只是先Path Tracing，并且通过C++来实现，希望能够做出一个速度较快的版本，不用等太久。同时希望实现完毕这个之后，就开始啃Physical Based Rendering: From Theory To Implementation，掌握PBR相关的光照模型。