我想在Java 中做一个程序化的RayTracer 用于演示目的，同时给出关于光线追踪的一般演示（还提到 3D，这个 2D 模型应该只是为了更容易理解，并训练我的一般 Java 知识)。
我的问题是，我不知道从哪里开始。
我要尝试的第一件事是使用向量从给定坐标（例如，我的鼠标光标的位置）跟踪屏幕上的每个像素。然后我会计算向量是否与多边形相交，然后我会在那里停止向量并仅将其绘制到这个特定点。
也许我什至可以通过计算法线来绘制一些阴影，并以较低的强度将矢量反射到另一个方向。
那么从A = {everypixelonthescreen} 到特定的Point P 绘制一个向量并计算交点是个好主意吗？
完成的版本应该看起来像这样：
【问题讨论】：
标签： java algorithm vector raytracing
恐怕你提出的那种光线追踪应用程序比使用真正的 3D 光线追踪器更容易产生误导。
我会尝试选择更原生的 2D 光线追踪用法，例如：
光学模拟
这用于模拟透镜和反射镜的光学元件。这张图片来自我的一个古老的 2D 光线追踪模拟：
存储你的世界
你有一个折线 + 衍射指数形式的镜头和折线形式的镜子。你有世界衍射指数
从光源投射 R、G、B 射线
只投射重要的或全部。使用斯涅尔定律模拟光学
如您所见，色差是可见的（每种颜色都有自己的波长，因此衍射指数不同）。你也可以使用MultiBand rendering。
我用它来调整自定义光学系统。如果您添加drag & drop 功能，您就拥有了光学实验室。
德军总部演示
这个伪 3D 游戏使用了 2D 光线投射引擎。见Wiki: Wolfenstein_3D_engine。此图片取自此链接：
那么你就有了迷宫/世界的 2D 地图（右）
因此，从您当前的位置向所有可见方向投射光线（类似于您的图像，但通常使用 60 度视图）。光线必须以亚像素（单元）精度完成。在您的光线击中墙壁的位置（在地图上）获取子像素（单元格）位置。表示击中墙体纹理的哪一部分
在屏幕上为每个光线命中绘制适当的列（垂直线）
它的大小和比例由与射线原点的距离决定。应用了鱼眼校正——如果我没记错的话，它是通过仅使用垂直距离（将距离乘以 cos(ray_angle - player_angle)）来完成的。
下面是我刚才玩的一个例子：
它是在 C++ 中使用纯 GDI（仅使用位图扫描线）完成的，根本没有其他第 3 方库。它使用单一纹理、漫反射 + 环境照明、2D 光线投射。有 2 个位图（屏幕、纹理图集）和一个 2D 贴图。代码小于 9 KB，包括 rems。它仅由键盘控制（鼠标用于在地图子窗口中编辑迷宫）。
这里是动画GIF示例：
如果您有兴趣，请查看相关的 QA：
【讨论】：
据我了解，该问题的处理方式会有所不同。给定某个位置（鼠标的当前位置或类似位置），将在某个给定角度的范围内从那里追踪环境（例如 90 度，在您的图片中这看起来像 360 度）。在所需的角度分辨率中，来自初始位置的光线与上述多边形相交。渲染最近的交点。这种方法应该渲染从给定位置“可见”的点。
【讨论】：