计算机图形学作业5：光线跟踪增强

"计算机图形学中的光线跟踪技术是本作业的核心，目标是通过递归反射、阴影投射、过程纹理和超采样来增强渲染效果。学生需要在现有代码基础上进行扩展，添加新的命令行参数，并确保代码的兼容性。" 在本次作业中，你将面临以下几个关键知识点： 1. **递归光线跟踪**：这是光线跟踪的基本原理，通过追踪光线与物体的交互，模拟光线在场景中的反射。在本作业中，你需要实现反射光线的递归跟踪，使得镜面反射更加真实。这意味着当光线遇到反射表面时，需要再次发射新的光线，直到达到预设的反射深度限制。 2. **阴影投射**：-shadows命令行参数指示程序计算物体间的阴影。这涉及到在光线从光源到物体路径上检测其他物体的存在，如果路径被阻挡，则该物体将处于阴影中。实现阴影投射可以显著提高图像的真实感。 3. **过程实体纹理**：这是一种纹理生成方法，允许在物体表面生成随机但一致的细节。你将需要创建一个系统，能够根据数学函数生成纹理，而不是依赖于预先定义好的图像纹理。 4. **超采样**：-filter命令行参数用于实现反走样，即减少图像中的锯齿和摩尔纹。超采样通过在像素中心周围采样多个位置，然后合并结果来平滑图像。这需要在渲染过程中增加额外的计算步骤，但能显著提高图像质量。 5. **命令行参数处理**：除了上述新功能，还需要更新命令行解析器来处理新添加的参数。例如，-jitter参数可能用于随机偏移采样位置以进一步改善反走样效果。 6. **测试用例**：为了确保代码正确性，你需要编写代码来处理一系列测试用例，包括但不限于提供的场景文件。测试用例的设计应覆盖所有新功能，以确保它们在各种情况下都能正常工作。 7. **代码融合与更新**：初始代码已提供了一些更新，包括新的场景分析器、优化的相交测试、过程噪声函数和Material类。你需要将这些更新集成到你的代码库中，并根据需要调整和扩展。 在实现这些功能时，注意保持代码的清晰性和可维护性，遵循良好的编程实践。同时，确保在增加新功能的同时，原有功能不受影响，可以通过测试用例验证这一点。在作业提交前，务必进行详尽的测试，以确保所有要求的功能都能正常工作。