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我正在从头开始构建光线追踪器。我的问题是：当我更改相机坐标时，球体变为椭圆。我不明白为什么会这样。

以下是一些显示工件的图像：

Sphere: 1 1 -1 1.0 (Center, radius)
Camera: 0 0 5 0 0 0 0 1 0 45.0 1.0 (eyepos, lookat, up, foy, aspect)

进入相机 0 0 5 0 0 0 0 1 0 45.0 1.0

但是当我改变相机坐标时，球体看起来扭曲了，如下所示：

Camera: -2 -2 2 0 0 0 0 1 0 45.0 1.0

在此处输入图像描述

我不明白出了什么问题。如果有人可以提供帮助，那就太好了！

我将 imagePlane 设置如下：

   //Computing u,v,w axes coordinates of Camera as follows:

 {       
        Vector a = Normalize(eye - lookat);  //Camera_eye - Camera_lookAt
        Vector b = up;    //Camera Up Vector 
        m_w = a;
        m_u = b.cross(m_w);
        m_u.normalize();
        m_v = m_w.cross(m_u);
}

之后，我从相机位置（眼睛）计算每个像素的方向，如下所述：

//Then Computing direction as follows:

int half_w = m_width * 0.5;
    int half_h = m_height * 0.5;

double half_fy = fovy() * 0.5;
double angle = tan( ( M_PI * half_fy) / (double)180.0 );

for(int k=0; k<pixels.size(); k++){
    double j = pixels[k].x();       //width
    double i = pixels[k].y();       //height

    double XX = aspect() * angle * ( (j - half_w ) / (double)half_w );
    double YY  =           angle * ( (half_h - i ) / (double)half_h );

    Vector dir = (m_u * XX + m_v * YY) - m_w ;


 directions.push_back(dir);
}

之后：

 for each dir:

    Ray ray(eye, dir);
    int depth = 0;
    t_color += Trace(g_primitive, ray, depth);
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在玩了很多之后，在你们所有人的评论的帮助下，我成功地创建了我的 rayTracer。很抱歉回答晚了，但我想用几句话来关闭这个线程。

所以，上面提到的代码是完全正确的。基于我自己的假设（如上面的评论中提到的），我决定像这样设置我的相机参数。

我上面提到的问题是相机的正常行为（正如上面评论中提到的）。

我现在得到了很好的结果，但是在编写 rayTracer 时几乎没有什么需要检查的：

  1. 在计算 FOV 和 ASPECT RATIO 时，请务必注意弧度到度数（反之亦然）的转换。我这样做如下：
     double angle = tan((M_PI * 0.5 * fovy) / 180.0);
     double y = angle;
     double x = aspect * angle;

2）在计算三角形交点时，确保正确实现叉积。

3）在使用不同物体的交叉点时，请确保找到距离相机最小距离的交叉点。

这是我得到的结果： 在此处输入图像描述

上面是一个非常简单的模型（由 UCBerkeley 提供），我对其进行了光线追踪。

于 2013-04-01T08:46:22.967 回答
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这是正确的行为。拿一个带广角镜头的相机，将球体放在视野边缘附近并拍照。然后在照片应用程序中，在球体照片的顶部画一个圆圈，您会看到它不是圆形投影。

将纵横比设置为 1.0 但图像不是正方形的事实会放大这种效果。

需要解决的一些问题：

  • 方向向量是(to - from)。你有（从 - 到），所以 a 指向后面。您需要在最后添加 m_w，而不是减去它。此外，此修复程序会将您的 m_u,m_v 旋转 180 度，这将使您将 (j - half_w) 更改为 (half_w - j)。

  • 此外，将所有像素和所有方向放在列表中并不像循环 x,y 值那样有效。

于 2013-02-22T18:54:35.863 回答