Что такое трассировка? Как она производится?

Вопрос:

Что такое трассировка? Как она производится?

Развернутый ответ:

Трассировка (англ. ray tracing) - это метод моделирования освещения в компьютерной графике, который позволяет создавать реалистичные изображения. Он основан на моделировании пути лучей света от источников освещения до поверхностей объектов и их взаимодействии с окружающими материалами.

Процесс трассировки включает следующие шаги:

1. Генерация первичных лучей: Из каждой камеры или точки обзора генерируются первичные лучи, которые проходят через каждый пиксель изображения.

2. Пересечение лучей с объектами: Первичные лучи проверяются на пересечение с объектами сцены, используя геометрические вычисления, такие как пересечение луча и треугольника.

3. Вычисление освещения: При пересечении луча с объектом вычисляются освещенность и отраженные лучи, учитывая свойства материалов объектов, источники света и окружающую среду.

4. Расчет отраженных и преломленных лучей: В случае, если объект отражает или преломляет свет, рассчитываются отраженные и преломленные лучи, которые могут продолжать трассироваться для дополнительного освещения и взаимодействия с другими объектами.

5. Повторение процесса: Шаги 2-4 повторяются для каждого луча, пока не достигнута заданная глубина трассировки или не выполнено определенное условие остановки.

6. Расчет цвета пикселей: По результатам трассировки лучей вычисляется окончательный цвет для каждого пикселя изображения, учитывая освещение, тени, отражения и другие эффекты.