c++ - 软阴影 : Spherical Area Light Source

Question

我正在尝试在我的光线追踪器中实现柔和阴影。为此，我计划从交点向区域光源发射多条阴影光线。我的目标是使用球形区域光——这意味着我需要在球体上为光线的方向 vector 生成随机点(回想一下，光线是用原点和方向指定的)。

我四处寻找在球体上生成均匀分布的随机点的方法，但它们似乎比我正在寻找的要复杂一些。有谁知道在球体上生成这些点的任何方法？我相信我的球体区域光源将简单地由其 XYZ 世界坐标、RGB 颜色值和 r 半径定义。

谢谢，感谢您的帮助!

Answer 1

Graphics Gems III，第 126 页:

void random_unit_vector(double v[3]) {    
    double theta = random_double(2.0 * PI);
    double x = random_double(2.0) - 1.0;
    double s = sqrt(1.0 - x * x);
    v[0] = x;
    v[1] = s * cos(theta);
    v[2] = s * sin(theta);
}

(这是 MathWorld 的 Sphere Point Picking 文章中给出的四种方法中的第二种。)

ETA:如果半径为 r 的球体以 O 为中心，并且 u 是一个随机单位 vector ，则在球体的表面由 O + r u 给出。