リアルタイムレイトレーシング事始め

『Javaではじめるレイトレーシング入門』という面白い書籍を見つけたので、レイトレーシングに挑戦。大まかな仕組みをつかんだところで、C++で書き起こしてみることに。先生にお借りした『CによるCGレイトレーシング』がかなり参考になった。

とりあえず、カメラとスクリーンはワールド空間に固定して、球体を描画。シェーディングはランバートで。画素数は500*500です。

我が家のポンコツマシン（Northwood Celeron 2.4GHz）で実行したところ、Debugで600ミリ秒、Releaseで93ミリ秒というなんとも情けない結果に終わった。FPS換算だと1～10FPSとかちょっと…。というかまだオブジェクト１個だし、屈折とかテクスチャリングとかやってないし！

言い訳すると有り合わせのクラスをパチ組みしただけなので、無駄な呼び出しというか、OOPっぽい書き方になってるのが遅れの原因か。ローカルに作ったワーク変数が、空のコンストラクタを呼び出してたりいろいろ無駄がありそう。

とはいえ、一番の原因はアルゴリズム部分でしょうね。きっとまだ無駄な判定やってるに違いない、今から見なおそう。

TODO:
飽和加算とか。

＜追記 2009.12.10@2:10am＞
320*240で10fps@Debug, 60fps@Releaseを達成できました。
500*500は3fps@Debug, 13fps@Releaseが今のところ限界…。

ベクトルの正規化がかなり足を引っ張っていたようです。0割防止のため、ノルムが0の時は割り算を行わないという処理をやっていたのですが…。

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01	Vector3 &Vector3::normalize()

02

{

03	float len = x*x+y*y+z*z;//ノルムの平方

04	//以下len = sqrt(len);と同じ

05

__asm{

06

fld len

07

fsqrt

08	fstp len//お行儀が悪いがlenを使いまわす

09

}

10

11

//0割防止

12	if(len < FLT_EPSILON){

13

x=y=z=0;

14

}

15

else{

16	float denom = 1.f / len;

17	x *= denom;

18	y *= denom;

19	z *= denom;

20

}

21	return *this;

22

}

上記のif文の評価式をlen >= EPSILONにして、ブロックを入れ替えた方がジャンプが減る分確率的に速くなる…気がする。てかここでごっそり速くなった。

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1	if(len >= FLT_EPSILON){

2	float denom = 1.f / len;

3	x *= denom;

4	y *= denom;

5	z *= denom;

6

}

7

else{

8

x=y=z=0;

9

}