Simple Path Tracer

A modern, lightweight, physically based CPU Path Tracer built with C++20.

📸 Showcases

Diffuse Cuboid	Glossy Cuboid	Metal Cuboid

Diffuse Sphere	Glossy Sphere	Metal Sphere	Glass Sphere

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More Examples:

✨ Main Features

• 💎 微表面物理材质模型 (PBR Microfacet Material)
  • 基于 Cook-Torrance BRDF，完整包含 GGX (Trowbridge-Reitz) 法线分布函数与 Smith-GGX 几何遮蔽/阴影函数。
  • 支持 Diffuse（漫反射）、Glossy（光泽反射）、Specular（纯镜面）、Glass/Transmission（玻璃透射与全内反射 TIR）。
• 🎲 重要性采样与数值收敛 (Importance Sampling & MIS)
  • GGX 半角向量采样：针对 Glossy 粗糙表面进行高效高光采样，大幅降低微表面高光噪点。
  • Cosine-Weighted 半球采样：针对 Diffuse 表面进行标准 Cosine 权重采样。
  • 显式光源采样 (Next Event Estimation, NEE) 与 多重重要性采样 (MIS)：混合光源采样与 BSDF 采样，完美解决 Veach-MIS 等经典强对比光源场景。
• ⚡ 现代 C++20 架构与基础设施
  • 自研极简向量数学库 (Vec)：提供高效的三维/二维向量加减、点乘、叉乘、归一化、插值与随机生成接口，零冗余依赖。
  • Fluent BoxLogger：自研轻量级流式格式化日志库，支持 C++ 流式调用 (<<)、自动化控制台/文件排版输出以及 Debug 源码位置追踪 (__FILE__, __LINE__)。

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Build & Run

# 克隆项目
git clone git@github.com:Zhytou/SimplePathTracer.git

# 下载第三方库
git submodule update --init

# 使用CMake编译
mkdir build
cd build
cmake ../

# 运行路径追踪渲染程序
make tracer
./tracer