將image plain的資訊以及viewing ray的生成封裝進camera class裡

camera.h

#ifndef CAMERAH
#define CAMERAH

#include"ray.h"

//之前關於image plain的資訊和viewing ray的生成
//都直接寫在main裡，現在要將它們封裝進camera
//類裡，畢竟image plain本來就是camera的可視範圍
//而viewing ray也是由camera生成的
class camera
{
public:
	camera()
	{
		lower_left_corner = vec3(-2.0, -1.0, -1.0);
		horizontal = vec3(4.0, 0.0, 0.0);
		vertical = vec3(0.0, 2.0, 0.0);
		origin = vec3(0.0, 0.0, 0.0);
	}

	ray get_ray(float u, float v)
	{
		//直接寫在main裡時並沒有最後減origin，那是因為origin為(0.0,0.0,0.0)
		//然而實際上是需要的
		return ray(origin, lower_left_corner + u*horizontal + v*vertical - origin);
	}
	vec3 origin;
	vec3 lower_left_corner;
	vec3 horizontal;
	vec3 vertical;
};
 

 在每次取i/j時並不直接使用其整數，而是在這個整數向右偏差不超過1的範圍裡取100次小數作為i/j，再將由這個i/j生成的color疊加起來最後除以100，從而達到averaging的目的，使得生成的影象的邊緣pixel同時糅合了foreground和background，達到圖形保真的目的。

#include"vector.h"
#include"ray.h"
#include"sphere.h"
#include"hitable_list.h"
#include"camera.h"
#include<random>
#include<cfloat>
#include<math.h>
#include<iostream>
#include<fstream>

using namespace std;

//此處的world就是把整個場景裡的所有object視為一體(即hitable_list)
vec3 color(const ray& r,hitable *world)
{
	hit_record rec;
	if (world->hit(r, 0.0, FLT_MAX, rec))
	{
		return 0.5*vec3(rec.normal.x() + 1, rec.normal.y() + 1, rec.normal.z() + 1);
		//還是將交點處的normal對映為rgb顏色
	}
	vec3 unit_direction = unit_vector(r.direction());//得到單位方向向量，將y限定在-1至1之間
	float t = 0.5*(unit_direction.y() + 1.0);//間接用t代表y，將其限制在0至1之間
	return (1.0 - t)*vec3(1.0, 1.0, 1.0) + t*vec3(0.5, 0.7, 1.0);
    //所謂插值法，不同的ray對應的t不同，這些t決定了其對應的color為(1.0,1.0,1.0)和(0.5,0.7,1.0)之間某一RGB顏色
	//RGB各分量實際就是一個介於0.0至1.0的小數
}

float drand48()//偽
{
	return rand() % 10000 / 10000.0;
}
int main()
{
	int nx = 200;//200列
	int ny = 100;//100行
	int ns = 100;
	ofstream out("d:\\theFirstPpm.txt");
	out << "P3\n" << nx << " " << ny << "\n255" << endl;
	hitable *list[2];//我們自己定義world是什麼，此處定義為兩個sphere
	list[0] = new sphere(vec3(0, 0, -1), 0.5);
	list[1] = new sphere(vec3(0, -100.5, -1), 100);
	hitable *world = new hitable_list(list, 2);//初始化world
	camera cam;
	for (int j = ny - 1;j >= 0;j--)//行從上到下
	{
		for (int i = 0;i < nx;i++)//列從左到右
		{
			vec3 col(0, 0, 0);
			for (int s = 0;s < ns;s++)
			{
				float u = float(i + drand48()) / float(nx);
				float v = float(j + drand48()) / float(ny);
				ray r = cam.get_ray(u, v);
				vec3 p = r.point_at_parameter(2.0);
				col += color(r,world);
			}
			col /= float(ns);
			int ir = int(255.99*col[0]);
			int ig = int(255.99*col[1]);
			int ib = int(255.99*col[2]);
			out << ir << " " << ig << " " << ib << endl;
		}
	}
	return 0;
}
 

，