HHeXe1254/RTDemo_alpha

RT_Demo

基于 NVIDIA OptiX 9.1 + CUDA 13.3 的交互式光线追踪演示程序（中文界面）。

- 漫反射 / 镜面反射（GGX）/ 玻璃折射（Fresnel + 全反射）
- 多个矩形面光源（软阴影）与点光源（硬阴影），独立光源列表可增删/拖动/方向键编辑
- GPU 光子映射折射焦散（色散玻璃焦散带彩虹色环）
- 彩色透明阴影（RGB 透射率累积近似）
- HDRI 环境贴图光照（.hdr / .exr，2D 重要性采样）
- 玻璃色散 / 彩虹折射（Cauchy 模型，按波长折射）
- OptiX AI 降噪 + 渐进累积
- 场景编辑：球体 / 立方体 / 圆柱 / 圆锥，材质、位置、尺寸实时修改；所有滑条支持双击直接输入
- OBJ 模型导入（仅几何，支持自动居中归一化与 60° 折痕法线）
- 离线高质量渲染：16-bit PNG + EXR（渲染期间自动锁定视角与场景编辑，结束后解锁）
- 场景保存 / 加载（scenes\*.txt，支持文件管理器浏览加载）
- 无头命令行批量渲染

效果演示

性能
RTX4070 Laptop+32GB RAM 标准设置 默认场景:

720p@50Hz 2160p@9Hz

环境要求

| 依赖 | 版本 | 说明 |
|---|---|---|
| Windows | 10 / 11 | 当前工程使用 MSVC |
| Visual Studio Build Tools | 2026（或兼容 MSVC） | 含 CMake + Ninja |
| CUDA Toolkit | 13.3 | nvcc 用于编译 PTX |
| OptiX SDK | 9.1.0 | 头文件 + ImGui/GLFW/miniz/tinyexr 支持库 |
| GPU | NVIDIA RTX（默认编译 compute_89，适配 RTX 40 系列） | 其他架构请修改 CMakeLists.txt 中 -arch |

安装包与具体重建步骤见 docs/环境与重建说明.txt。

构建

1. 安装 CUDA 13.3 与 OptiX SDK 9.1.0。
2. 确认 CMakeLists.txt 中 OPTIX_ROOT 与 CUDAToolkit_ROOT 指向本机实际路径。
3. 运行：

build.bat

产物：

build\RT_Demo.exe
build\device_programs.ptx
build\glfw3.dll

运行

双击 RT_Demo.exe，或运行 启动.bat

无头命令行渲染

RT_Demo.exe --headless --w 1920 --h 1080 --spp 512 --out "renders"

常用参数：

| 参数 | 说明 |
|---|---|
| --scene "scenes\demo1.txt" | 渲染前加载场景 |
| --pointlight | 打开“启用全部点光源”总开关 |
| --no-area | 关闭“启用全部面光源”总开关 |
| --caustics 0/1 | 焦散开关（默认 1） |
| --caustics-photons N | 每帧焦散光子数（默认 1048576） |
| --caustics-radius R | 焦散收集半径（默认 0.05） |
| --sky 0~N | 天空亮度（0 = 纯色背景） |
| --maxdepth N | 最大路径深度 |
| --hdri "路径" | 环境贴图（.hdr / .exr） |
| --cam-target "x,y,z" | 观察目标 |
| --cam-dist / --cam-yaw / --cam-pitch | 相机距离 / 水平角 / 俯仰角（弧度） |
| --no-denoise | 关闭 AI 降噪 |

完整说明见 docs/使用说明.txt。

更新记录

v2.10.1
- 全部数值滑条支持双击直接输入，输入自动钳制到范围，无效输入被忽略。
- 重构为多光源：面光源/点光源各最多 8 个，独立光源列表可添加/删除/启停；光源可在视口中拖动、方向键微调，面光源可编辑长度/宽度/球坐标方向，点光源带可开关的虚拟小球标记。
- 场景文件支持多光源行（旧格式兼容），并可用文件资源管理器浏览加载 .txt 场景。
- 离线渲染期间锁定视角与场景编辑，完成后自动解锁，避免中途误改造成重影。

v2.10
- 新增 GPU 光子映射折射焦散：焦散光子 pass + 空间哈希链表 + cone filter 收集；色散玻璃的焦散边缘呈彩虹色环。
- 棋盘格地板与背景墙默认开启；示例天空升级为 2048×1024 + 4×4 超采样。
- 新增示例场景 scenes/焦散演示.txt。

v2.9
- 新增 HDRI 环境贴图（.hdr Radiance RGBE / .exr），主机端构建行列 CDF，设备端二分重要性采样；GUI 与 --hdri 均可切换，无贴图时回退天空渐变。
- 新增玻璃色散：路径携带 hero wavelength，Cauchy 色散模型 + CIE 近似 RGB；玻璃物体可在界面开启并调节阿贝数，场景文件保存 dispersion abbe 字段。
- 示例：environments/sample_sky.hdr、scenes/色散演示.txt。

目录结构

RTDemo_alpha/
├─ CMakeLists.txt
├─ build.bat
├─ src/                 # 全部源码（主机 + OptiX 设备程序）
├─ tools/               # 示例 HDRI 生成脚本
├─ scenes/              # 示例场景（焦散、HDRI、色散演示等）
├─ environments/        # 示例 HDRI 环境贴图
├─ models/              # 示例 OBJ
├─ docs/                # 使用说明与重建说明
├─ LICENSE              # MIT
└─ README.md

第三方依赖

本仓库仅包含项目自身源码。构建时需要外部安装：

- NVIDIA OptiX SDK（含 ImGui、GLFW、glad、miniz、tinyexr 支持库，各按其自身许可证）
- NVIDIA CUDA Toolkit

许可证

MIT © 2026 HHeXe1254