smallpt相机光线计算中的幻数意义

Question

在第90行的小普特源中，方向乘以140，我想知道这个数字是从哪里来的。我希望它能在附加到源的幻灯片中得到解释，但是我找不到关于这个数字来自哪里的解释。

如果我增加这个数字(例如160.0 )，它就会产生某种奇怪的放大效果：

如果我将数字减少(在本例中为125.0)，则会得到以下部分黑色图片：

据我所知，在我稍微简化了小点之后，在main函数中，我们在每个亚像素中得到一个随机点，这个点由-0.5和0.5之间的宽度/高度归一化，然后通过x和y轴乘以这些偏移量来计算新的射线方向，然后把所有的东西相加到一起，得到新的方向，如下所示：

fov_scale = 2.0 * tan(vertical_fov / 2.0)
cam_x_axis = vec3(aspect_ratio * fov_scale, 0, 0)
cam_y_axis = normalize(cross(cam_x_axis, cam_direction))

for x, y:
    for sx, sy, samps:
        // not using smallpt's tent filter
        x_in_subpixel = x + sx * 0.5 + erand48(Xi) * 0.5
        y_in_subpixel = y + sy * 0.5 + erand48(Xi) * 0.5
        // normalize them between -0.5 and 0.5
        new_x = x_in_subpixel / w - 0.5
        new_y = y_in_subpixel / h - 0.5

        offset_x = cam_x_axis * new_x
        offset_y = cam_y_axis * new_y
        new_direction = cam_direction + offset_x + offset_y
        // here we can see that magic number
        new_ray = ray(cam_position + new_direction * 140, normalize(new_direction))

所以我的问题是：

• 这个数字是什么意思？
• 我能否以编程的方式计算它是预期的(可能取决于视场、图像的宽度/高度)？

Answer 1

Sphere(1e5, Vec(50,40.8,-1e5+170), Vec(),Vec(),           DIFF),//Frnt

如果射线起源不向前移动，指数3的球体将与每一条射线相交。

您可以很容易地通过从亮度返回表面法线来验证这一点，而不改变光线的来源。(或者只是移除这个球体)。它还会看起来像摄像机后面的隧道;)