Como crio um horizonte?

Adicionei um céu ao meu raytracer que é amostrado quando um raio erra completamente qualquer objeto.

O que estou fazendo aqui é que, se um raio perde completamente qualquer coisa na cena, ele retorna a função de ruído Perlin em (ray.direction.x, ray.direction.y, ray.direction.z) - em outras palavras, "amostras" uma esfera em torno da origem ".

Mas "parece errado" (porque o céu parece estar voltado para você).

Como posso melhorar o céu e torná-lo mais parecido com o horizonte da Terra?

Ou isso é mais ou menos como deveria ser, e eu deveria simplesmente adicionar mais geometria no chão?

Como alternativa, você pode usar um mapa de cubo com uma textura do céu em vez de usar ruído perlin. E também acho que isso fará com que sua cena pareça melhor devido a mais detalhes e variações no mapeamento do ambiente. Foi exatamente o que fiz quando implementei meu raytracer.

Outro motivo pelo qual recomendo isso é que o ambiente não precisa ser apenas nuvens. Pode ter montanhas, pode ser uma cena interna, pode ser uma cena de Marte. Usando um mapa de cubo, a única coisa que você precisa fazer é trocar a textura e pronto.

Portanto, o primeiro passo será encontrar um mapa de cubo que atenda às suas necessidades. Ele pode ser armazenado como seis texturas separadas ou como uma única textura como a abaixo. Verifique também este link para obter mais informações sobre como criar seu próprio:

Em seguida, no seu código, recomendo criar uma CubeMapclasse para encapsular os cálculos de amostragem. Essa classe deve saber como carregar a textura do mapa do cubo e, com um raio , deve saber em qual face e em qual posição a amostra. Na minha implementação, achei mais fácil armazenar cada uma das seis faces em objetos de textura separados e ramificar com base na direção do raio:

class CubeMap
{
    public void Load(string path);
    public Color GetSample(Ray ray);
    private Texture[6] faces;
}

Caso você ainda não tenha uma Textureaula, crie sua própria. Pode ser tão simples quanto uma matriz bidimensional de cores. Portanto, apenas como referência, e sem garantia da eficiência ou solidez dessa implementação, eis o código que usei no meu projeto - CubeMap e CubeFace .

Você pode tentar usar o Perlin 2D com (ray.dir.x / ray.dir.z, ray.dir.y / ray.dir.z). O projeto projeta o vetor de direção no plano Z = 1. Dá a você o efeito de um céu infinito (plano).

Você pode conferir o artigo Dynamic Clouds de Iñigo Quilez (iq) - Parece algo que pode se encaixar no seu ticket.