Path Tracer

El objetivo de este proyecto es implementar un path tracer utilizando las clases y funciones desarrolladas en prácticas anteriores. Para ello, se van a utilizar los siguientes módulos:

• Color: Define e implementa los diferentes ToneMappers y otras clases relacionadas con la tonalidad de la imagen.
• Imaging: utilizado para representar una imagen como una matriz de tuplas RGB.
• Materials: utilizado para representar un material con sus características concretas.
• Shapes: utilizado para representar figuras geométricas utilizadas en las escenas.
• Vfield: Contiene clases y funciones que permiten representar vectores y puntos en el espacio.
• Camera: representa una cámara pinhole en una escena.
• LightPoint y AreaLigth: utilizado para representar luces puntuales y luces de área.
• Ray: utilizado para representar un rayo.
• Scene: utilizado para representar una escena que contiene geometrías, luces y una cámara.

Compilación

Para la compilación de este proyecto se facilita un fichero Makefile que automatiza este proceso. Utilizando el siguiente comando se generará el fichero ejecutable del programa:

$ make

Si se desea recompilar el programa será necesario borrar antes los ficheros generados en la anterior compilación:

$ make clean

Ejecución

El programa principal main consta de 8 parámetros de entrada opcionales que deben ser introducidos del siguiente modo:

$ .\main -<nombre del parámetro> [<valor/es del parámetro>]

Parámetro	Descripción	Valor por defecto	Rango
output-name	Nombre del fichero de salida donde se almacena la imagen resultante.	output.ppm, output.bmp	Cadena de caracteres
width	Anchura en píxeles de la imagen.	400	Z^+^
heigth	Altura en píxeles de la imagen.	400	Z^+^
scene	Número de la escena a procesar.	2	{1-11}
rpp	Número de rayos por pixel	10	Z^+^
tone-mapping	Tipo de tone-mapping que se aplica a la imagen resultante	5 (Reinhard 2002)	{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6}
bmp	Se utiliza para especificar el formato del fichero de salida como bmp	false
color-resolution	Número de tonalidades posibles de un píxel	255	Z^+^

El parámetro tone-mapping especifica que tipo de filtros aplicar sobre la imagen resultante del Path Tracer:

1. Clamp: los valores por encima del valor máximo (1.0) se establecen a 1.
2. Equalize: Normaliza los valores (de 0 a 1).
3. Equalize and Clamp: necesita un parámetro adicional en la entrada que indique el valor límite a partir del cual clampear.
4. Gamma: necesita un parámetro adicional en la entrada con el cual se realiza la corrección gamma.
5. Gamma and Clamp: necesita dos parámetros adicionales, uno para realizar el clampeado (valor límite) y otro para la corrección gamma.
6. Reinhard 2002: $$\frac{valor}{1 + valor}$$
7. Reinhard 2005: $$\frac{valor * (1 + \frac{valor}{max^2})} {1 + f}$$

El parámetro bmp solo es necesario dar como entrada el nombre del parámetro, sin dar ningún valor.