Posso eseguire il raytrace dell'obiettivo gravitazionale usando una sola fonte di gravità?

Vorrei simulare l'ingrandimento di oggetti molto distanti mediante l'effetto lente di una galassia meno distante. Dovrò modellare un gran numero di masse di punti o posso cavarmela con una sola massa di punti media?

Riesco a vedere come eseguire la raytrace usando le iperbole per i raggi influenzati da una massa a singolo punto, ma non saprei da dove iniziare con masse a più punti. Quindi, prima di provare a costruire questo raytracer, vorrei sapere se riuscirò a evitare più masse e continuerò a ottenere risultati credibili.

Come avrete probabilmente osservato, in generale, non è possibile risolvere in forma chiusa le equazioni per traiettorie di raggi attorno a più oggetti deformanti.

L'approccio standard per tali cose è solo quello di discretizzarlo. Sembra l'integrazione euleriana. Basta avvicinare leggermente il raggio all'oggetto, calcolare la gravità da tutte le fonti e piegarlo, quindi spostarlo di più, quindi in modo più weiter. Questo si chiama raymarching .

Poiché sei interessato a problemi su scala astrofisica, puoi presumere che il raggio sia lineare abbastanza lontano dall'oggetto, con un errore minimo.

Ecco una scena che ho realizzato poco fa usando un photonmapper homebrew (no QMC) usando questa tecnica di raymarching.

Vi presento: mappatura fotonica relativistica: buco nero in una scatola di Cornell!