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Aether: Voxel SSS Renderer

Aether 是一个基于物理的高性能体积路径追踪渲染器(Volumetric Path Tracer),完全使用 Rust 编写,并利用 CUDA 进行 GPU 加速。

该项目专注于渲染非均匀介质(Heterogeneous Media)中的次表面散射(Subsurface Scattering, SSS)效果。它能够生成并渲染复杂的体素数据,例如基于量子力学波函数的氢原子轨道。

主要特性

  • 全 GPU 路径追踪:核心渲染循环完全在 CUDA 上运行。
  • 非均匀介质渲染:使用 Delta Tracking (Woodcock Tracking) 算法精确采样非均匀密度的体素网格。
  • 物理材质系统:支持逐体素(Per-voxel)的材质属性,包括:
    • 散射反照率 (Albedo)
    • 消光系数 (Sigma_t)
    • 各向异性 (Anisotropy $g$)
    • 折射率 (IOR)
  • 过程式场景生成:
    • Example Cube 场景:基础的渐变体素立方体测试场景。
    • Atom 场景:基于量子数 ($n, l, m$) 实时计算氢原子波函数密度 $|\psi|^2$,使用 GPU 加速生成体素数据(Laguerre & Legendre 多项式)。
  • 渐进式渲染:支持实时累积采样,随着时间推移图像质量逐渐提高。
  • ACES 色调映射:内置 ACES Film 曲线色调映射和 Gamma 校正。

例图

1. 原子轨道:

使用该项目渲染的原子轨道

2. 基础体积渲染功能:

基础体积渲染功能

许可证

本项目遵循 Apache License 2.0 协议。详情请参阅 LICENSE 文件。

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Aether rendering engine project

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