c++ - OpenGL 中的光线体积交集

Question

我正在制作体积渲染器。我已经成功阅读了这本书，并且我的光线追踪器已经准备好了一些课程。现在的问题是如何做Ray和Volume（它的大小是256 * 256 * 256）相交以找到坐标'intersectFront'和'intersectBack'？

在我的射线课程中，我能够获取射线的原点和方向。

我尝试应用Liang Barsky 算法，但无法想到如何将其应用于盒子（立方体/体积）。

Answer 1

您所指的算法似乎认为裁剪窗口是轴对齐的。在体积渲染的情况下，您可能希望在可视化期间操纵体积的方向。这使得立方体非轴对齐。

此外，您似乎是在 CPU 上而不是在 openGL 着色器中进行光线投射。在 openGL 着色器中，计算 'intersectFront' 和 intersectBack' 点非常容易。您首先将体积的边界框两次渲染到纹理中。第一次渲染用于正面，第二次渲染用于背面。边界框的顶点使用框的轴对齐坐标着色。然后可以将这两个纹理重叠，以根据 3D 纹理坐标找到相交光线。有关更多详细信息，请查看这篇文章： volume rendering (using glsl) with ray cast algorithm。

如果您在 CPU 上执行此操作，最好的办法是将立方体/边界框转换回来，使其与当前光线轴对齐。然后，您可以使用框的扩展作为 x_min、x_max、y_min、y_max、z_min、z_max 来应用提到的 Liang Barsky 算法。