我的软阴影代码怎么了?

我想写一个简单的光线跟踪器作为一个业余项目,现在一切都很好,除了我不能让柔和的阴影工作。我对软阴影的看法是光源被认为有一个位置和一个半径。要对该灯光进行阴影测试,我选取主光线击中场景中对象的点,并向光源投射n个光线量,其中每个新光线对每个轴都有随机分量,其中随机分量在半径和半径之间变化。

如果这样的光线击中场景中的一个对象,我会增加一个计数器(如果光线击中多个对象,它仍然只增加一个)。如果它在不发生碰撞的情况下到达光源,我将主光线的相交点到光源中心的距离添加到一个变量中。

当取了n个样本后,我计算出碰撞光线的比率,并将光线的颜色乘以该比率(因此,颜色为100010001000的光线将变为500500500,比率为0.5,其中一半的光线已经碰撞)。然后,我用前面的距离变量除以非碰撞光线的数量来计算到光源的平均距离。我返回这个变量,函数就退出了。

问题是:它不起作用。至少不会。可以看到它的样子 here . 你可以看到它有点像软阴影,如果你真的斜视硬。

我不明白,我是在制造一些基本的缺陷,还是微小的缺陷?我很肯定这个方法有问题,因为当我计算这个方法直接产生的部分照亮像素的数量时,只有大约250个像素,而应该有更多的像素。当你仔细观察图片时,你会发现有一些部分点亮的像素,这意味着其余的代码可以很好地处理部分点亮的像素。

下面是软阴影类的实际灯光:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace MyFirstRayTracer
{
  public class AreaLight : ILight
  {
    private const int _radius = 5;
    private const int _samples = 16;
    public Color Color { get; set; }
    public Vector Location { get; set; }
    #region ILight Members

    public float GetLightingInformation(Vector point, ISceneObject[] scene, out Color color)
    {
      int intersectCount = 0;
      float distance = -1;
      for(int i = 0; i < _samples; i++)
      {
    bool intersects = false;
    float rand = 0;
    rand = _radius - (float)(new Random().NextDouble()*(2*_radius));
    foreach (ISceneObject obj in scene)
    {
      Vector iPoint;

      Vector loc = new Vector(Location.X + rand, Location.Y + rand, Location.Z + rand);

      if (!obj.Intersect(new Ray(point, loc), out iPoint))
      {
        distance += (Location - point).SqLength;

      }
      else
      {
        intersects = true;
        distance -= (Location - point).SqLength;
      }
    }
    if (intersects)
      intersectCount++;
      }
      float factor = 1-((float)intersectCount/_samples);

      color = new Color(factor*Color.R, factor*Color.G, factor*Color.B);

      return (float)Math.Sqrt(distance / (_samples - intersectCount));
    }


    #endregion
  }
}