射线广播（Raycasting）是一种在计算机图形学中用于创建二维视图的模拟技术，尤其在早期的地下城探索类游戏中被广泛应用。这种技术源于1980年代，由编程大师约翰·卡马克（John Carmack）等人进一步发展和完善。在C语言中实现射线广播可以让我们更好地理解游戏引擎中的视觉渲染原理。
射线广播的核心思想是通过在虚拟三维空间内发射一系列射线，这些射线代表了玩家视角的方向。每条射线都会与场景中的物体进行交互，计算出它们之间的交点，进而确定哪些物体出现在玩家的视线内。通过这种方法，可以有效地构建出一个二维的屏幕图像，尽管它实际上是从复杂的三维环境中生成的。
我们需要定义一个基本的场景结构，包括墙壁、地板和天花板等元素，通常以二维数组的形式存储。然后，为每个像素位置发射一条射线，射线方向基于视点和屏幕坐标之间的关系计算得出。这个过程通常涉及到一些几何变换，例如将像素坐标转换为世界坐标。
在C语言中，我们可以通过循环来遍历屏幕上的每个像素，并发射相应的射线。为了计算射线与场景的交点，我们可以使用简单的几何算法，如线段与线段的交点计算。一旦找到交点，就可以根据交点的位置和距离来确定像素的颜色，以反映物体的深度和光照效果。
光线与物体的碰撞检测是射线广播的关键步骤。对于简单的静态几何形状，如矩形或立方体，可以直接进行比较判断。但对于更复杂的形状，可能需要使用更高级的碰撞检测算法，如边界盒（bounding box）或包围球（bounding sphere）。
射线广播虽然简单且效率较高，但它也有一些局限性。例如，它无法很好地处理透明或半透明物体，以及复杂的光照效果。为了克服这些问题，后续的游戏引擎引入了更先进的渲染技术，如扫描线算法、Z缓冲和光栅化。
在C语言中实现射线广播是一个很好的学习项目，因为它涉及到基础的数学、几何和编程技巧。同时，理解射线广播的原理有助于我们掌握更复杂的图形渲染技术，比如现代游戏引擎使用的即时渲染（Real-Time Rendering）。
总结来说，射线广播是一种早期的图形渲染技术，它利用射线与场景交互来创建二维视图。在C语言中实现射线广播涉及发射射线、碰撞检测、计算交点以及根据交点信息绘制屏幕。虽然它有其局限性，但对理解计算机图形学和游戏开发的基础知识具有重要意义。
