在本项目Learn-Me-A-Haskell: 学习Haskell + 构建光线追踪器中，我们将探索Haskell编程语言的基础以及如何利用它来构建一个简单的光线追踪器。光线追踪是一种计算机图形学技术，用于模拟光如何在虚拟环境中反射、折射和散射，从而创建出高度逼真的图像。让我们深入了解Haskell。
Haskell是一种纯函数式编程语言，它的设计目标是支持静态类型、编译时计算和严格的非副作用执行。这意味着在Haskell中，每个函数都像数学中的函数一样，给定相同的输入将始终产生相同的输出，且不会对程序的其他部分产生任何副作用。这种特性使得Haskell非常适合进行复杂的数学计算和并发编程。
光线追踪器的核心概念是光线与场景中的物体相互作用。在Haskell中，我们可以定义数据结构来表示这些概念，如Ray（光线）、Sphere（球体）和Light（光源）。例如，Ray可能包含一个起始点和一个方向向量，而Sphere则可能包含一个中心点和半径。光源通常包含位置和颜色信息。
接下来，我们需要实现基本的几何和光学算法。这包括计算光线与物体的交点、确定物体表面的颜色以及应用光照模型来决定像素的最终颜色。Haskell的类型系统可以帮助我们确保这些计算的正确性，因为错误的数据类型会导致编译错误。
在Haskell中，我们可以通过高阶函数和模式匹配来实现这些算法。例如，我们可以定义一个函数来检查光线是否与球体相交，该函数接受一个Ray和一个Sphere作为参数，返回可能的交点列表。模式匹配允许我们在处理不同情况时编写简洁的代码，比如当没有交点或存在多个交点时。
光线追踪器还需要处理颜色和光照。Haskell支持浮点数运算，使得我们可以精确地计算颜色的混合和光照效果。可以定义一个函数来计算物体表面的着色，该函数考虑了光源的位置、颜色以及表面的材质属性。为了实现更复杂的光照效果，如镜面反射和环境光，我们还需要扩展这些算法。
项目中可能包含以下模块：
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Scene模块：定义场景的数据结构，包括物体和光源。 -
Geometry模块：包含几何计算，如交点检测。 -
Color模块：处理颜色混合和光照计算。 -
Raytracer模块：整合所有组件，实际执行光线追踪并生成图像。 -
Main模块：设置场景，调用光线追踪器，并可能包含用于保存输出图像的代码。
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