關(guān)于反向光線追蹤步驟

所謂光線追蹤（raytrace）是以模擬真實世界中光的某些物理性質(zhì)為最終目的的。在現(xiàn)實中，無限無數(shù)細(xì)的光線從各種光源向所有方向放射。數(shù)百萬的光線投射到物體的表面與其碰撞然后經(jīng)過反彈或穿透最終遇到攝像機(jī)而結(jié)束。由于數(shù)百萬的光線的投射方向并不是全部到達(dá)攝像機(jī)，這樣一來，計算的次數(shù)將會特別高。

由于我們只關(guān)心實際撞擊屏幕的光線，所以在MAX 里是從攝像機(jī)開始工作，最終到達(dá)光源的計算方式，并且在此過程中只分辨確定像素的光線。這種方式實際上是一種反向光線追蹤(backward raytracing)。

反向光線追蹤步驟：

camera的膠片被分成離散的網(wǎng)格(即像素點(diǎn))，我們的目標(biāo)是確定每一個像素點(diǎn)的顏色值。

對于每一個像素，從camera位置追蹤一條光線，指向該像素點(diǎn)

對于這束光線，判斷其是否和場景中的物體相交。如果相交，則轉(zhuǎn)到步驟4；否則，將背景色填充到當(dāng)前像素中去，回到步驟2，繼續(xù)處理下一個像素。

如果光線和物體相交，計算物體表面交點(diǎn)的顏色值。該點(diǎn)的顏色值即為該像素的顏色值。

a、首先檢查每個光源在該交點(diǎn)的貢獻(xiàn)值。追蹤一條新光線去光源，用來確定交點(diǎn)是被全部照亮、部分照亮還是沒有被照亮，同時確定了陰影。

b、如果物體表面具有反射性質(zhì)，計算初始光線的反射光線，然后追蹤這條反射光線，轉(zhuǎn)到步驟3。

c、如果物體表面具有折射性質(zhì)，計算初始光線的折射光線，然后追蹤這條折射光線，轉(zhuǎn)到步驟3。

d、最終，根據(jù)表面性質(zhì)(反射率、折射率)，和不同類型光線計算得出的顏色值，來確定交點(diǎn)的顏色值，即當(dāng)前像素點(diǎn)的顏色值。

回到步驟2，繼續(xù)下一個像素點(diǎn)。重復(fù)這個過程直到像素點(diǎn)都遍歷完成。