Войти
Трассировка луча - это алгоритм для моделирования распространение волн. Он был разработан в контексте компьютерной графики для рендеринга 3D сцен, но он также использовался в других подобных областях, таких как акустика и электромагнетизм симуляции.
Трассировка луча является производной от алгоритма трассировки лучей , который заменяет лучи, не имеющие толщины, лучами. Балки имеют форму неограниченных пирамид с (возможно, сложным ) многоугольным поперечным сечением. Трассировка луча была впервые предложена и Пэтом Ханраханом.
. В трассировке луча пирамидальный луч первоначально проходит через всю усеченную пирамиду. Этот начальный обзорный луч пересекается с каждым многоугольником в окружающей среде, обычно от самого близкого до самого дальнего. Каждый многоугольник, пересекающийся с балкой, должен быть видимым, удаляется из формы балки и добавляется в очередь рендеринга. Когда луч пересекается с отражающим или преломляющим многоугольником, новый луч создается аналогично трассировке лучей.
Вариант трассировки луча направляет пирамидальный луч через каждый пиксель плоскости изображения. Затем он разделяется на суб-лучи в зависимости от его пересечения с геометрией сцены. Лучи отражения и пропускания (преломления ) также заменяются лучами. Такой вид реализации используется редко, поскольку задействованные геометрические процессы намного сложнее и, следовательно, дороже, чем просто пропускание большего количества лучей через пиксель. Трассировка конуса - это аналогичный метод с использованием конуса вместо сложной пирамиды.
Трассировка луча решает определенные проблемы, связанные с выборкой и наложением, которые могут мешать обычным подходам к трассировке лучей. Поскольку трассировка луча эффективно вычисляет путь каждого возможного луча в каждом луче (который можно рассматривать как плотный пучок соседних лучей), он не так подвержен недовыборке (пропущенные лучи) или передискретизации (потраченные впустую вычислительные ресурсы). Вычислительная сложность, связанная с лучами, сделала их непопулярными для многих приложений визуализации. В последние годы для расчетов рендеринга стали более популярными алгоритмы Монте-Карло, такие как распределенная трассировка лучей (и транспорт света Метрополис ?).
"обратный" вариант отслеживания луча направляет лучи от источника света в окружающую среду. Подобно картированию фотонов, обратное отслеживание луча может использоваться для эффективного моделирования световых эффектов, таких как каустика. Недавно метод обратного трассирования луча также был расширен для обработки взаимодействий между глянцевыми и рассеянными материалами (глянцевое обратное отслеживание луча), например, от полированных металлических поверхностей.
Трассировка луча успешно применяется в областях акустического моделирования и электромагнитного излучения. моделирование распространения. В обоих этих приложениях лучи используются как эффективный способ отслеживания глубоких отражений от источника к приемнику (или наоборот). Лучи могут обеспечить удобный и компактный способ представления видимости. После того, как дерево лучей рассчитано, его можно использовать для быстрого учета движущихся передатчиков или приемников.
Трассировка луча связана по концепции с трассировкой конуса.
