《一周学会光线追踪》是基于C++编程语言的一份学习资源，主要介绍计算机图形学中的光线追踪技术。光线追踪是一种先进的图像渲染方法，它通过模拟光的物理行为来创建高度逼真的图像。在这个项目中，你将一步步学习如何在一周内实现一个简单的光线追踪器。
光线追踪的核心思想是模拟光线从观察者的眼睛出发，穿过虚拟空间，与场景中的物体相互作用，最终形成图像的过程。以下是这个主题中的关键知识点：
1. **基础概念**：理解光线、摄像机、场景对象（如球体、平面）、材质和光照模型等基本元素在光线追踪中的角色。了解这些元素如何组合成一个完整的渲染场景。
2. **几何表示**：学习如何用数学方式表示三维几何形状，如球体、平面、圆柱体等，以及如何进行相交测试，这是计算光线与物体碰撞的关键。
3. **向量与矩阵运算**：掌握向量和矩阵的基本操作，包括加法、减法、标量乘法、点乘、叉乘和矩阵乘法，这些都是光线追踪中的常用数学工具。
4. **光线方程**：理解光线的表示方式，通常用起点和方向向量表示。学会如何计算光线与几何形状的交点。
5. **颜色与光照**：学习色彩理论，如何混合颜色，并理解不同的光照模型，如Lambertian漫反射、Phong反射和菲涅尔效应，这些决定了物体表面的外观。
6. **阴影**：实现阴影投射，使得物体在其他物体遮挡下看起来有正确的阴影效果。
7. **反射与折射**：掌握光线遇到光滑表面时的反射和通过透明物体时的折射，这是创建镜面反射和玻璃效果的关键。
8. **抗锯齿**：了解如何减少图像边缘的锯齿现象，提高图像质量。
9. **环境贴图**：学习如何使用环境贴图来模拟全局光照，增加场景的环境细节。
10. **优化技巧**：在实现过程中，可能需要考虑性能优化，如使用加速结构（如BVH或kd-tree）来快速排除不会与光线交互的物体。
11. **深度优先渲染**：了解如何利用深度缓冲来处理重叠的对象，避免绘制顺序影响最终结果。
12. **输出到图像文件**：学习如何将渲染结果保存为常见的图像格式，如PNG或JPEG。
通过这个项目，你将深入理解光线追踪的工作原理，并获得实际编写光线追踪器的宝贵经验。虽然一周的时间可能不足以完全精通所有内容，但足以让你对这一技术有深入的理解并能够动手实践。祝你在学习过程中收获满满！
