Birçok ShaderToy demosu sahneyi oluşturmak için Ray Marching algoritmasını paylaşıyor, ancak bunlar genellikle çok küçük bir stille yazılmışlar ve hiçbir basit örnek veya açıklama bulamıyorum.
Öyleyse Ray Marching nedir? Bazı yorumlar, bunun Küre İzleme'nin bir varyasyonu olduğunu gösteriyor. Böyle bir yaklaşımın hesaplama avantajları nelerdir?
Yanıtlar:
Bunlar, küre izlemenin, aile adı olan ışın yürüyüşü yöntemlerinden biri olduğu aynı çözücü ailesine aittir.
Raymarching, yüzey işlevinin kolayca çözülemeyeceği (veya sayısal yinelemeli yöntemler olmadan imkansız olan) geleneksel ışın izlemeye benzer bir tekniktir. Işın izlemede sadece ışın kesişimine bakarsınız, oysa ışın geçişinde, kesişme noktasını bulana kadar ileri (ileri ya da geri) yürüyün, yeterli numuneye sahip olun ya da çözmeye çalıştığınız her neyse. Yüzey bulma için newton-raphson yöntemi ya da değişken bir işlevi bütünleştirmek için toplamaya çalışın.
Bu yararlı olabilir eğer:
Resim 1 : Yüzey bulgusu için geleneksel ışın yürüyüşü
İlgili Mesajlar:
Küre izleme, olası bir Ray yürüyüş algoritmasıdır. Raymarching'in tamamı bu yöntemden faydalanmaz, çünkü bu tür bir şemaya dönüştürülemezler.
Küre izleme, örtülü yüzeyleri oluşturmak için kullanılır . Örtük yüzeyler, sürekli bir fonksiyonun bir seviyesinde oluşur. Özünde denklemi çözme
F(X,Y,Z) = 0
Bu fonksiyonun her noktada nasıl çözülebileceğine bağlı olarak, devam edilebilir ve mevcut yürüyüş adımına uygun olabilecek en büyük alanı tahmin edebilirsiniz (ya da tam olarak makul bir şekilde güvenli değilse). Öyleyse, bir sonraki yürüyüş mesafesinin en azından bu kadar büyük olduğunu biliyorsunuz. Bu şekilde, süreci hızlandıran uyarlamalı ışın yürüyüşü adımlarına sahip olabilirsiniz.
Resim 2 : Küre izleme * eylemde, adım boyutunun nasıl uyarlanabilir olduğunu not edin
Daha fazla bilgi için bakınız:
* Belki 2d'de buna daire izleme denir :)
Işın geçişi, bir ışın boyunca adım attığınız ve normalde iç / dış testlerin hızlı olduğu katı geometriye sahip kavşakları bulmak için kullanılan kavşakları test ettiğiniz yinelemeli bir ışın kesişme testidir .
Rölyef Dokulu Render Geometrisi'nden Görüntüler
Bir kesişmenin nerede olabileceği hakkında hiçbir fikriniz yoksa sabit bir adım boyutu oldukça yaygındır, ancak bazen bunun yerine ikili veya sekant araması gibi kök bulma yöntemleri kullanılır. Genellikle ilk kesişme noktasını bulmak için sabit bir adım boyutu kullanılır, ardından ikili arama yapılır. Önce piksel başına yer değiştirme haritalama tekniklerinde ışın geçişine rastladım. Yükseklik Dışı Yüzey Detaylarının Rölyef Haritalaması iyi bir okumadır!
Yaygın olarak kullanılan, bazı önişlemelerin, kesişmeden geometriyi bırakmadan ışın boyunca hareket edebilmeniz için bir güvenlik mesafesi sağladığı veya daha da iyisi, kesişmeden ve sonra onu terk etmeden geometriden ayrılmadan bir boşluk bırakma ile yaygın olarak kullanılır. Örneğin, koni adım eşlemesi ve rahat bir koni adım eşlemesi.
Küre izleme, örtük bir ışın küresi kesişim testine atıfta bulunabilir, ancak aynı zamanda @joojaa'nın bahsettiği ve William Donnelly ( Uzaklık Fonksiyonları ile Piksel Başına Yerleştirme Haritaları ) tarafından kullanılan, John Hart'ın uzay sıçraması tekniğinin adıdır. 3B doku, geometrinin olmadığı yarıçapı kodlar.