1. Percepção do ray tracing

RKA8JV Nós vimos, em vídeos anteriores, que para escrever um traçador de raios nós precisamos de uma fórmula matemática para responder a uma porção de perguntas. Por exemplo: onde o raio intercepta o objeto da cena? O raio de sombra atinge a fonte luminosa antes de atingir outro objeto? Como a superfície reflete a luz? Qual é a distância da fonte luminosa? E finalmente, onde está a câmera? No restante desta aula vamos nos concentrar na primeira questão, que diz respeito à intersecção do objeto pelo raio. Vamos começar olhando para o problema mais simples, que é como essa intersecção acontece em duas dimensões. Como o traçado de raio ficaria em duas dimensões? Vamos começar aqui com esta situação em três dimensões, e pegar uma fatia dela com este plano, que contém a câmera e a direção da câmera. Repare que o plano de imagem se torna uma linha. Então, se desenharmos somente o que está no plano teríamos algo deste tipo. Para simplificar mas ainda, vamos ver a intersecção com o objeto mais simples possível, que é um segmento de linha. Então, a nossa cena agora é uma linha conectando o ponto "A" ao ponto "B". Para renderizar a cena, nós precisamos posicionar a câmera, assim como fazemos para o cenário de três dimensões. Digamos que é o ponto "C", e a flecha cor-de-rosa é a direção da câmera. Em três dimensões, a câmera e a direção da câmera definem o plano da imagem. Em duas dimensões isto vira uma linha de imagem. Esta é a linha onde nossa imagem será formada Vamos pegar um ponto "P" na linha de imagem, para indicar o pixel do qual queremos determinar a cor. Lembre-se, o traçador de raio constrói um raio que sai de "C", atravessa "P" e cai sobre a cena. Precisamos de uma fórmula matemática para calcular os pontos de intersecção, como este aqui que vamos chamar de "I". Para desenvolver a matemática, nós introduzimos um sistema de coordenadas. A matemática que precisamos vem da álgebra do raio de intersecção com o segmento de linha. Ok, já introduzimos algumas ideias neste vídeo, então, use o próximo exercício para se familiarizar com o traçado de raio em duas dimensões.