我可以仅使用单点重力来跟踪重力透镜吗?


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我想通过距离较远的星系的镜头效果来模拟距离较远的物体的放大倍数。我是否需要对大量的点质量进行建模,还是仅凭一个平均点质量就可以摆脱?

我可以看到如何使用双曲线来跟踪受单点质量影响的光线,但是我不知道从多点质量开始的位置。因此,在尝试构建此光线跟踪器之前,我想知道我是否能够避免多个质量,并且仍然有可信的结果。


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对于Physics.SEAstronomy.SE,这可能是一个更好的问题。我知道一点质量确实会产生透镜效应(例如参见this),但不知道这样的东西是否可以通过点质量很好地近似一个星系。
内森·里德

Answers:


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正如您可能已经观察到的那样,通常,您无法以封闭形式求解多个扭曲对象周围的射线轨迹方程。

这种事情的标准方法只是离散化。这看起来像欧拉融合。只需将射线稍微对准目标,计算所有来源的重力并将其弯曲,然后将其进一步步进,如此之好。这称为raymarching

由于您对天体尺度的问题很感兴趣,因此可以假定射线是线性的,离物体足够远,并且误差最小。


这是我前一段时间使用此光线marching技术使用自制的光成像器(无QMC)渲染的场景。

我提出:相对论光子映射:康奈尔盒子中的黑洞! 康奈尔盒子里的黑洞

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