English

Ray Tracing Demo

A simple 3D ray tracing renderer built with Python and Pygame.

Features

• Forward ray tracing with sphere primitives
• Multiple light sources with colored lighting
• Realistic color mixing (light color × object color)
• Shadow casting
• Interactive camera controls
• Diffuse lighting model

Requirements

• Python 3.x
• Pygame

Installation

python3 -m venv env
source env/bin/activate  # On Windows: env\Scripts\activate
pip install pygame

Usage

python app.py

Controls

Camera Movement:

• W / S - Move forward/backward (Z-axis)
• A / D - Move left/right (X-axis)
• Q / E - Move down/up (Y-axis)

Camera Rotation:

• ↑ / ↓ - Rotate view up/down
• ← / → - Rotate view left/right

Color Mixing

The renderer implements physically-based color mixing where the final color is the product of light color and object color:

• White object (255,255,255) + Blue light (0,0,255) → Blue
• Yellow object (255,255,0) + Blue light (0,0,255) → Green
• Red object (255,0,0) + Blue light (0,0,255) → Black (no reflection)

Project Structure

├── app.py              # Main application entry point
├── core/
│   ├── camera.py       # Camera with perspective projection
│   ├── light.py        # Light source
│   ├── ray.py          # Ray class for ray-object intersection
│   ├── sphere.py       # Sphere primitive with intersection
│   ├── vec2.py         # 2D vector math (for the 2d testing purposes)
│   └── vec3.py         # 3D vector math
└── ui/
    └── viewer.py       # Main renderer and UI loop

Türkçe

Işın İzleme Demo

Python ve Pygame ile hazırlanmış basit bir 3B ışın izleme (ray tracing) render motoru.

Özellikler

• Küre (sphere) primitifleri ile ileri ışın izleme (forward ray tracing)
• Renkli ışık kaynakları ile aydınlatma
• Gerçekçi renk karışımı (ışık rengi × nesne rengi)
• Gölge oluşturma
• Etkileşimli kamera kontrolleri
• Diffuse (yaygın) aydınlatma modeli

Gereksinimler

• Python 3.x
• Pygame

Kurulum

python3 -m venv env
source env/bin/activate  # Windows: env\Scripts\activate
pip install pygame

Kullanım

python app.py

Kontroller

Kamera Hareketi:

• W / S - İleri/geri hareket (Z ekseni)
• A / D - Sol/sağ hareket (X ekseni)
• Q / E - Aşağı/yukarı hareket (Y ekseni)

Kamera Dönüşü:

• ↑ / ↓ - Yukarı/aşağı bakış
• ← / → - Sol/sağ bakış

Renk Karışımı

Renderer, ışık rengi ile nesne renginin çarpımıyla fiziksel olarak doğru renk karışımı uygular:

• Beyaz nesne (255,255,255) + Mavi ışık (0,0,255) → Mavi
• Sarı nesne (255,255,0) + Mavi ışık (0,0,255) → Yeşil
• Kırmızı nesne (255,0,0) + Mavi ışık (0,0,255) → Siyah (yansıma yok)

Proje Yapısı

├── app.py              # Ana uygulama giriş noktası
├── core/
│   ├── camera.py       # Perspektif projeksiyonlu kamera
│   ├── light.py        # Işık kaynağı
│   ├── ray.py          # Işın Sınıfı
│   ├── sphere.py       # Küre primitifi ve kesişim hesapları
│   ├── vec2.py         # 2B vektör matematiği (test amacıyla yazıldı.)
│   └── vec3.py         # 3B vektör matematiği
└── ui/
    └── viewer.py       # Render motoru ve UI döngüsü