重力の単一点源のみを使用してレイトレーシング重力レンズを使用できますか？

遠方の銀河のレンズ効果によって、遠方の物体の拡大をシミュレートしたいと思います。多数の点質量をモデル化する必要がありますか、それとも単一の平均点質量だけで済むのでしょうか？

単一点の質量の影響を受ける光線に対して双曲線を使用してレイトレースする方法はわかりますが、複数の点の質量からどこから始めればよいのかわかりません。したがって、このレイトレーサーを構築する前に、複数の質量を回避でき、それでも信じられない結果が得られるかどうかを知りたいのです。

おそらくお気づきのように、一般に、複数の歪んだオブジェクトの周りの光線軌道の方程式を閉じた形で解くことはできません。

そのようなものに対する標準的なアプローチは、単にそれを離散化することです。これはオイラー統合のように見えます。光線をオブジェクトに少し近づけ、すべての光源から重力を計算して曲げ、それからさらにステップを進めてください。これはレイマーチングと呼ばれます。

天体物理学上の問題に関心があるので、光線はオブジェクトから十分離れており、エラーが最小限であると想定できます。

このレイマーチング手法を使用して、自作のフォトンマッパー（QMCなし）を使用して少し前にレンダリングしたシーンを次に示します。

私が提示するのは、相対論的光子マッピング：コーネルボックスのブラックホールです！