Puis-je lancer une lentille gravitationnelle par lancer de rayons en utilisant une seule source de gravité ponctuelle?

Je voudrais simuler le grossissement d'objets très éloignés par l'effet de lentille d'une galaxie moins éloignée. Dois-je modéliser un grand nombre de masses ponctuelles ou puis-je m'en tirer avec une seule masse ponctuelle moyenne?

Je peux voir comment lancer des rayons en utilisant des hyperboles pour les rayons influencés par une masse ponctuelle unique, mais je ne saurais pas par où commencer avec plusieurs masses ponctuelles. Donc, avant d'essayer de construire ce raytracer, je voudrais savoir si je vais pouvoir éviter plusieurs masses et avoir des résultats crédibles.

Comme vous l'avez probablement observé, en général, vous ne pouvez pas résoudre sous forme fermée les équations des trajectoires de rayons autour de plusieurs objets déformants.

L'approche standard pour de telles choses est juste de les discrétiser. Cela ressemble à l'intégration eulérienne. Il vous suffit de déplacer un peu votre rayon vers l'objet, de calculer la gravité à partir de toutes les sources et de le plier, puis de le déplacer davantage, et ainsi de suite. C'est ce qu'on appelle le raymarching .

Puisque vous êtes intéressé par des problèmes à l'échelle astrophysique, vous pouvez supposer que le rayon est suffisamment éloigné de l'objet, avec une erreur minimale.

Voici une scène que j'ai rendue il y a quelques temps en utilisant un photonmappeur homebrew (pas de QMC) en utilisant cette technique de raymarching.

Je vous présente: Cartographie relativiste des photons: trou noir dans une boîte de Cornell!