本篇讲一下相交检测的优化。有两个措施。
线段相交检测
之前的检测都是检测光线的终点是否在物体内。我们可以尝试检测光线的线段是否与物体相交。
比如说有一个非常薄的物体，光线差不多垂直于它的表面。如果用普通的方法的话，这个平面可能就会被光线跳过了。
我们将一个像素的厚度看做一维数轴上的一条线段，起点是其深度。同时将光线的起点、终点的深度值也用同样的方法看做一条线段。此时我们去检测这两条线段是否有重合。有的话则证明相交。
用这种方法可以解决薄的物体被跳过的问题。
bool intersect(float raya, float rayb, float2 sspt) { //raya rayb是光线两端的深度值，sspt是屏幕空间的坐标点。
float screenPCameraDepth = Linear01Depth(tex2Dlod(_CameraDepthTexture, float4(sspt / 2 + 0.5, 0, 0)));
float backZ = tex2Dlod(_BackfaceTex, float4(sspt / 2 + 0.5, 0, 0)).r;
if (raya > rayb) { //因为光线方向不定（可能朝向+z或者-z）需要排序
float t = raya;
raya = rayb;
rayb = t;
}
return raya < backZ && rayb > screenPCameraDepth;
}
为了优化效果，我们在计算光线的屏幕空间的坐标时，可以取光线两个端点的中间点，投影到屏幕上作为采样点。
二分搜索优化
大部分情况下，我们的每个像素的采样次数不会很高。此时采样的质量会比较差。我们可以引入二分搜索，当检测到一个光线的相交时，我们在这段光线内部进行二分搜索，寻找精确的相交点。
这个图不好截，我找了kode80博客里的一张图进行说明。
值得注意的是，二分搜索只能对成功相交的光线进行优化，本身没有相交的是无法进行优化的。
以下代码中涉及到一些下篇的变量，但是大体意思很明了，即退回一段光线，然后在退回的区间中寻找相交。
if (intersect(screenPTrueDepth,prevDepth, screenPCurrent - dScreenPCurrent/2)){
#if 1 //二分搜索优化
float gapSize = PIXEL_STRIDE;
float2 screenPBegin = screenPCurrent - dScreenPCurrent; //回退
float oneOverZBegin = oneOverzCurrent - dOneOverZCurrent;
prevDepth = 1 / oneOverZBegin / -_ProjectionParams.z;
UNITY_LOOP
for (int j = 0; j < 10 && gapSize > 1.0; j++) {
gapSize /= 2;
dScreenPCurrent /= 2;
dOneOverZCurrent /= 2;
screenPCurrent = screenPBegin + dScreenPCurrent;
oneOverzCurrent = oneOverZBegin + dOneOverZCurrent;
screenPTrueDepth = 1 / oneOverzCurrent / -_ProjectionParams.z;
if (intersect(screenPTrueDepth, prevDepth, screenPCurrent)) { //命中了，起点不用动。（长度缩短一半即可）
}
else { //没命中，将起点移动到中间。
prevDepth = screenPTrueDepth;
screenPBegin = screenPCurrent;
oneOverZBegin = oneOverzCurrent;
}
}
#endif
hitPixel = screenPCurrent / 2 + 0.5;
rayPercent = (float)i / STEP_COUNT;
return true;