问题标签 [raymarching]

假设我正在使用 raymarching 来渲染场函数。（这在 CPU 上，而不是 GPU 上。）我有一个像这样粗略编写的伪代码的算法：

逻辑真的很简单……但它是如何integrate()工作的？

每个样本实际上代表我所在领域的一个体积，而不是一个点，即使样本是在一个点上采集的；因此，对最终像素颜色的影响将根据体积的大小而有所不同。

我不知道该怎么做。我环顾四周，但是虽然我发现了很多代码（通常在 Shadertoy 上），但它们的作用都不同，我找不到任何解释原因。这是如何工作的，更重要的是，哪些神奇的搜索词可以让我在 Google 上查找它？

我目前正在构建一个光线行军来查看诸如曼德尔盒之类的东西。它工作得很好。但是，在我当前的程序中，它使用每个工人作为从眼睛投射的光线。这意味着每个工作人员都有大量的执行。因此，当查看一个非常复杂的对象或尝试以足够大的精度进行渲染时，它会导致我的显示驱动程序崩溃，因为内核在单个工作人员上执行的时间太长。我试图避免更改我的注册表值以延长超时时间，因为我希望此应用程序可以在多台计算机上运行。

有没有办法解决这个问题？就目前而言，每个工作项的执行完全独立于附近的工作项。我已经考虑为 GPU 订阅一个缓冲区，该缓冲区将存储该射线上的当前进度并且只执行少量迭代。然后，我会一遍又一遍地调用该程序，结果有望进一步完善。这个问题是我不确定如何处理分支光线（例如反射和折射），除非我有一个最大数量的每个预期。

有人对我应该做些什么来解决这个问题有任何指示吗？我是 OpenCL 的新手，这个问题已经有一段时间了。我觉得好像我做错了什么或滥用 OpenCL 主要是因为我的单个工作项背后有很多逻辑，但我不知道如何拆分任务，因为它只是一系列步骤、检查和调整。

我正在尝试使用three.js 和光线行进GLSL 进行体积渲染。我有一些从 numpy 数组合成的数据。

正在渲染的数据立方体在一侧更加不透明，在另一侧逐渐变得透明 - 就像这样（忽略线框，这只是为了一点方向）

但是，当您从更透明的一端看立方体时，透明度似乎会“阻挡”不太透明的一端（希望这是有道理的）。像这样：

我不知道这是否相关，但我也有一个问题，当相机稍微在立方体内部时，它会停止正确渲染。它会切断离相机最近的位，如下所示： 这是一个相关问题，还是只是方法的限制。

代码在这里 https://github.com/niallrobinson/test-volume-rendering/blob/master/viewer.html https://github.com/niallrobinson/test-volume-rendering/blob/master/viewer.js https ://github.com/niallrobinson/test-volume-rendering/blob/master/viewer.html

第二遍着色器看起来像这样：

提前谢谢大家

编辑：经过一些实验，问题似乎是只渲染了立方体的外部。如果我将一团数据放在多维数据集的中间，你什么也看不到。

编辑：事实上，它在前端表面上的唯一渲染数据。如果我反转光线行进方向（即更改为朝向相机），您只能在背面查看它

我正在尝试使用带有实时光线行进的 revelles 算法在 GLSL（v450）中的计算着色器中遍历我的八叉树。我设法遍历它并获得了图像，但我的 fps 非常低，大约 0-5 fps。由于算法伪代码是递归的，因此我使用堆栈将其转换为循环（因为 GLSL 不允许递归）。问题是，一旦我使这个循环非动态统一，我就会得到大约 30-40 的巨大 fps 下降。

如果我在我的堆栈上使用shared属性，我可以得到这个 fps 备份，仅在全局变量的计算着色器中可用：

使其能够在我的工作组中的所有线程之间共享和使用。问题是我无法将这些与barrier()和/或memoryBarrierShared()函数同步，因为它们似乎需要循环动态统一（参见共享变量 www.opengl.org/wiki/Compute_Shader）。由于我无法同步，图像变得像素化并闪烁。

有没有办法将此算法转换为动态统一循环？当循环变得非动态均匀时，为什么fps会下降？

下面是我的主循环代码。

我一直在查看并试图理解以下代码

我知道length(d)处理 SDF 情况，其中点偏离“角落”（即所有组件d都是正的），并且max(d.x, d.y, d.z)在所有其他情况下为我们提供了适当的距离。我不明白的是如何在不使用 if 语句检查d's 组件的符号的情况下将这两者结合在这里。

当所有d分量都为正时，返回表达式可以简化为，length(d)因为min/max评估方式 - 当所有d分量都为负时，我们得到max(d.x, d.y, d.z). 但是我应该如何理解中间情况呢？的成分d有混合迹象的那些？

我一直试图绘制它无济于事。如果有人能用几何/数学术语向我解释这一点，我将不胜感激。谢谢。

我正在学习 GLSL 中的 raymarching，并从http://www.iquilezles.org/www/articles/distfunctions/distfunctions.htm和 ShaderToy 网站上的各种着色器中获得了基本的了解。

我创建了一个着色器，我在其中使用圆环的有符号距离函数，然后重复形状、应用旋转并移动相机（请参阅https://www.shadertoy.com/view/MdlcD7）

我的问题是，在对环面应用旋转后，表面上会产生人工制品。如果我删除旋转（注释掉着色器的第 30 行和第 31 行），那么伪影将不再出现。类似地，如果我在 raymarching 中引入一个轻微的后退因子（通过取消注释第 4 行的一部分），那么伪影就会被移除。但是，如果我改变这个后退因子的值，那么人工制品就会返回。

我的问题是：

1）导致伪影的旋转是什么？

2）如果后退是正确的方法，那么我如何确定一个可靠的因素来应用，它适用于我应用于 sdTorus 函数的任何值？

3) 如果我从使用 sdTorus 更改为使用 sdBox 函数（取消注释第 32 行），那么这将如何改变我对前两个问题的答案（如果有的话）？

提前谢谢了

我有一个简单的 THREE.Scene，其中主要内容是一个 THREE.Line 网格，它可视化相机将遵循的一些脚本动画的基于关键帧的路径。然后有一个基于 THREE.SphereGeometry 的网格，始终重新定位到当前相机位置。

当前错误的结果看起来像这样（分形背景是独立渲染的，但使用相同的关键帧输入 - 最终的想法是“相机路径”可视化最终以与相应分形背景相同的比例/投影结束......） ：

base 是一个关键帧数组，每个关键帧代表特定相机位置/方向的模型视图矩阵，并直接用于驱动背景的顶点着色器，例如：

（据我了解，“eye”基本上是相机位置，而“dir”反映了相机的方向，并且在光线行进期间使用它的方式隐含地导致透视投影）

相应的网格对象是这样创建的：

为了播放动画，我像这样更新相机和标记位置（我想我如何直接在“shadowCamera”上使用输入矩阵“m”已经是错误的 - 尽管我认为它包含正确的位置）：

我已经尝试了有关相机的多种方法，并且屏幕截图反映了禁用“this.projectionMatrix”的输出（请参见下面的代码）。

我最初的尝试是使用与分形背景的 opengl 着色器相同的设置（参见上面的 glFrustum）。不幸的是，我似乎还没有成功地将输入“modelViewMatrix”（以及由着色器中的光线行进隐式执行的投影）映射到等效的 THREE.PerspectiveCamera 设置（方向/投影矩阵）。

这里有没有矩阵计算专家，知道如何获得正确的变换？

我正在尝试在 GLSL 中实现“尽可能简单”的 SSR。有人可以帮我设置一个非常基本的ssr代码吗？

我不需要（目前）任何粗糙度/金属度计算，没有菲涅尔，没有淡入淡出效果，没有什么花哨的——我只想要最简单的设置，我可以理解、学习并可能在以后改进。

我有 4 个源纹理：颜色、位置、法线和上一个最终帧图像的副本（反射）

attributes.position是位置纹理 (FLOAT16F) - WorldSpace

attributes.normal是法线纹理 (FLOAT16F) - WorldSpace

sys_CameraPosition是眼睛在WorldSpace中的位置

rd应该是WorldSpace中的反射方向

texture(SOURCE_2, projectionCoord.xy)是当前反射目录端点的位置纹理

这甚至可能，使用世界空间坐标吗？当我将第一遍的输出与 viewMatrix 以及 modelMatrix 相乘时，我的光照计算就会上升，因为它们也在 worldSpace 中......

不幸的是，互联网上没有基本的 SSR 教程，只解释了 SSR 位而没有其他内容，所以我想我会在这里试一试，我似乎真的无法理解这个......

我想可视化跨越几 GB 到几 TB 的 3D 数据量。一种解决方案是自己动手，但这可能需要一些时间。为避免这种情况，我目前正在探索当前可用的解决方案。我研究得越多，我发现的软件就越多。一些例子包括ParaView/VTK, OSPRay, Embree, Splotch,NVIDIA GVDB/OptiX等。

其中一些软件为可视化和数据操作提供了完整的解决方案（例如，ParaView/VTK）。其他人主要关注高性能渲染（例如，Embree）。其他人提供用于渲染的低级 API（例如，GVDB/OptiX）。有些针对特定硬件进行了优化（例如，Embree针对 Intel 硬件、GVDB/Optix针对 NVIDIA GPU）。其他包括分布式渲染的基础设施（例如，ParaView/VTK) 这允许他们声称他们可以渲染数 TB 大小的数据集，而其他人则将此功能留给用户。可以说，使用一些巧妙的 LOD 和核外算法，也可以在单台机器上执行数 TB 大小的数据集体积渲染，但让我们将这个留待另一个讨论。最后，还有大量来自大学研究项目和学术界的软件，这些软件旨在解决特定问题，并且不再维护。

我想知道这里是否有人对此类软件有经验，并且可以就哪些软件/库值得试验给我一些指示或建议。我的理想要求如下：

• 以交互式帧速率（假设 > 10 FPS）对高达几 TB 的数据集执行体积渲染/光线行进。
• 利用不同的并行架构（CPU、GPU、多节点）
• 实施/支持详细程度算法。
• 能够在渲染场景中添加小部件。例如，轴箭头、剪切平面等。
• 采用提供公共 API 以供使用的库的形式。理想情况下在 Python 中，但我想自己围绕 C/C++ API 制作 Python 包装器是非常可行的。
• 它们得到积极维护并具有适当的文档。

我不一定要寻找包含以上所有内容的软件库，但是，越多越好！:)

先感谢您。

我正在尝试为 raymarching 编写一个 opencl 内核。一切正常，除了生成的图像中有明显的鱼眼失真，如本例所示：（这应该是一个立方体）

问题在于我为每条射线构造方向向量的方式。

目前，我将相机的方向作为俯仰和偏航（在我的代码中）给pitch内核yaw。

然后基于 fov ( fov)、内核正在计算的像素坐标 (ix和iy) 以及整个帧的宽度和高度 ( width, height)，我得到了光线方向的俯仰和偏航。

最后，我使用前面计算给出的俯仰和偏航构造一个单位向量。

（varfloat表示浮点或双精度取决于内核是以双精度还是单浮点精度运行）

对于上图，fovPi/3 和width和height都是 500。

有人能告诉我应该如何计算方向矢量的俯仰和偏航以消除失真吗？