光線追蹤
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光线追踪(英語:ray tracing)是三维计算机图形学中的特殊渲染算法,追蹤光線從來源開始照射到物體上,再由物體反射的光線「路徑」,由於完整運算所有路徑十分消耗運算資源,因此現有光線追蹤技術僅運算「目所能及」的光線路徑。
由於是從玩家視角開始進行運算,有時被誤解為光線追蹤是追蹤「從眼睛發出的光線」。通过这样一项技术生成编排好的场景的数学模型显现出来。这样得到的结果类似于光线投射与扫描线渲染方法的结果,但是这种方法有更好的光学效果,例如对于反射与折射有更准确的模拟效果,并且效率非常高,所以当追求高品质的效果时经常使用这种方法。
在物理学中,光线追迹可以用来计算光束在介质中传播的情况。在介质中传播时,光束可能会被介质吸收,改变传播方向或者射出介质表面等。GPU=通过计算理想化的窄光束(光线)通过介质中的情形来解决这种复杂的情况。
在实际应用中,可以将各种电磁波或者微小粒子看成理想化的窄波束(即光线),基于这种假设,人们利用光线追迹来计算光线在介质中传播的情况。光线追迹方法首先计算一条光线在被介质吸收,或者改变方向前,光线在介质中传播的距离,方向以及到达的新位置,然后从这个新的位置产生出一条新的光线,使用同样的处理方法,最终计算出一个完整的光线在介质中传播的路径。