C 언어로 작성된 기본적인 그래픽 랜더링 프로그램입니다. 랜더링 모드는 두가지가 있습니다.
- Phong render (퐁 라이팅 모델 적용)
- Path Trace render (Path_tracing 알고리즘 적용)
- C 언어 학습 목적으로 진행된 프로젝트이기 때문에, 코드 품질이 좋지 않을 수 있습니다.
해당 프로젝트는 mac_os catalina 10.15 에서 제작되었고, 다른 환경에서 동작하지 않을 확률이 높습니다.
git clone https://github.com/Likilee/raytracer_in_c.git
make all
첫 번째 인자로 *.rt 파일(장면구성파일) 을 넘겨주어 실행합니다.
ex) ./minirt ./rt/Fix/combination.rt
프로그램을 실행하면 쉘에 아래와 같은 CLI 인터페이스와, 랜더링된 이미지가 그려지는 창이 나옵니다.
* = * = * = * = * = * = * = * = * = *
* *
* WELCOME TO *
* KILEE's *
* Raytracer *
* *
* = * = * LIGHT ON / OFF * = * = * =*
= [ SPACE BAR ] =
* = * = * FILTER CHANGE * = * = * =*
= [ F key ] =
* = * = * = * = * = * = * = * = * = *
*** MODE SWITCH by key press ***
* = * = * = * = * = * = * = * = * = *
= O key : object mode =
* L key : light mode *
* C key : camera mode *
= T key : trace(render) mode =
* = * = * = * = * = * = * = * = * = *
이미지 윈도우를 활성 시킨 상태에서 단축키들을 통해 상호작용 가능합니다.
SPACE_BAR: 조명을 On/Off 합니다. (랜더링 속도에 영향을 줍니다.)F: 이미지 필터를 변경합니다. (Default / Sepia / R / G / B 필터가 순회하며 적용됩니다.)O: 오브젝트 모드로 변경합니다. (오브젝트 모드에서는 장면에 있는 오브젝트를 선택하고 이동, 회전 시킬 수 있습니다.)L: 조명 모드로 변경합니다. (조명 모드에서는 조명을 선택하고 이동, 밝기를 조정할 수 있습니다.)C: 카메라 모드로 변경합니다. (카메라 모드에서는 카메라를 변경, 이동, 회전 할 수 있습니다.)T: 트레이스(랜더) 모드로 변경합니다. (트레이스 모드에서는 랜더링 알고리즘을 변경하고, 높은 품질의 랜더링 이미지를 얻을 수 있습니다.)
- 장면구성파일 (
*.rt)은/rt에 위치합니다. - 장면구성파일의 작성 규칙은
/rt/rule.rt에 작성되어 있습니다. - 규칙에 맞게 작성된 예제 장면구성파일들이 있습니다.
/rt/scene.rt: 빛과 몇몇 입체도형들의 상호작용을 위해 작성되었습니다. 해당 예제는 'Phong render' 모드만 지원합니다./rt/scene2.rt: 고해상도에서 'Path Trace render' 모드의 결과를 확인하기 위해 작성되었습니다./rt/Fix/*: 기타 코넬 박스 내에서의 오브젝트, skybox, combination 등의 예제가 들어 있습니다.
이미지 윈도우에서 T 키를 입력하면 아래와 같이 인터페이스가 변화하고 좀 더 높은 품질의 랜더링을 실행할 수 있습니다.
* = * = * = * MODE SWITCH = * = * = * = * = *
= [ESC] [O]bject [L]ight [C]amera [T]race =
* = * = * = LIGHT ON / OFF * = * = * = * = *
= [ SPACE BAR ] =
* = * = * = * FILTER CHANGE * = * = * = * =*
= [ F key ] =
* = * = * = * = * = * = * = * = * = * = * = *
= RENDER MODE =
* = * = * = * = * = * = * = * = * = * = * = *
= --- --- --- [ RENDER MODE ]=
* | 1 | 2 | | 1 : Phong render *
= --- --- --- 2 : Path_trace render =
* = * = * = * = * = * = * = * = * = * = * = *
= 1 : PHONG render =
= =
* - Treat all object as phong diffuse model *
= - Only primary ray and Shadow ray =
= - Sample per pixel(Antialiasing) =
* *
= 2 : PATH_TRACE render =
= =
= - Treat material =
= (Lambertain, Metal, Dielectric) =
= - Sample per pixel(Antialiasing) =
= - Scatter Depth =
* = * = * = * = * = * = * = * = * = * = * = *
랜더링 모드를 선택하면 CLI 인터페이스에서 아래와 같은 문구가 출력됩니다.
>> Ready for PHONG render
>> Type 'Sample per pixel' for Antialiasing
:
CLI 인터페이스에 한 픽셀당 Sampling 할 ray 수를 입력합니다. (입력한 숫자가 크면 오브젝트의 외곽선이 더욱 부드럽게 처리됩니다.)
Path Trace render 모드에서는 아래와 같은 문구가 출력됩니다.
>> Type 'Scatter depth'
:
CLI 인터페이스에 Primary ray 가 최대한 몇번까지 산란(Scattering)할지를 결정합니다. (입력한 숫자가 크면 클 수록 더욱 사실적인 이미지가 그려집니다.)
마지막으로 랜더링한 이미지를 저장할지 묻습니다.
>> Save RENDERED img?
>> : presss y/n)
이미지 윈도우에서 Y 키를 입력하면, 아래와 같이 파일명 입력을 요구합니다.
>> Type save file name (MUST end with '.bmp'
:
파일명은 *.bmp 형식이어야합니다. 생성된 이미지는 /bmp 에 저장됩니다.
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