光线追踪是什么?
光线跟踪或 称光迹追踪是计算机图形学的核心算法之一.在算法中,光线从光源被抛射出来,当他们经过物体表面的时候,对他们应用种种符合物理光学定律的变换.最终,光线进入虚拟的摄像机底片中,图片被生成出来.由于该算法是成像系统的完全模拟,所以可以模拟生成十分复杂的图片.
光线追踪的介绍
光线跟踪(ray tracing)(也叫raytracing或者光束投射法)是一个在二维(2D)屏幕上呈现三维(3D)图像的方法.
什么是目光追踪技术？
光线追踪是用于3D建模、渲染的光线处理方法，对硬件要求极高，因此处理过程很慢，但能产生高品质的图像，获得逼真的反射、阴影、透视等效果，可以让合成电影或3D游戏中的画面得到质的飞跃。
德国萨尔兰大学的计算机图形研究小组曾经开发出一套名为“OpenRT”的光线追踪库，其API语法与OpenGL类似，Daniel Pohl两次对“Quake”引擎的改造就使用了OpenRT。根据他的演示，改造后的《Quake 4: RT》可以说是焕然一新、效果非凡。当然，要在这种效果下得到很好的实时性能不是普通机器能做到的，AMD双路双核心Quad FX或者Intel四核心Core 2 Extreme QX6700也很难。
Daniel Pohl在德国Erlangern大学完成学业后，Daniel Pohl就准备在游戏业里找一份工作，继续研究光线追踪技术。Daniel Pohl此前出色的技术表现当然吸引了众多业界巨头的关注，最终，他走近了Intel的应用研究实验室，研究利用光线追踪技术提高图形画质以及增强虚拟世界的互动性。
根据此前的消息，Intel的独立显卡将在2008年出样，而在得到Daniel Pohl后，Intel无异于相当于拥有了一件重型武器。如果能在“Larrabee”或者之后的显卡产品中成功部署光线追踪技术，NVIDIA和AMD-ATI的麻烦就大了，也许显卡业界将从此掀起一场革命。
什么是实时光线追踪技术
实时光线追踪(real-time ray tracing)，一直是很多图形技术发烧友心中的梦，一旦实现就将彻底颠覆现在的光栅化渲染技术，成就真正电影化的游戏等图形应用。Intel、NVIDIA、AMD等行业公司都在其中投入了巨大的精力。
但是光线追踪技术极其消耗资源，现在的硬件、软件都远远不够资格，只能在低分辨率、低帧率下模拟。
可能很多人不知道的是，在移动GPU领域呼风唤雨的Imagination Technologies，其实也在努力攻关光线追踪，特别是收购了在该领域有革命性突破的创业公司Caustic Graphics，推出了自己的专用加速卡，PowerVR 6系列也将集成光线追踪单元。
TechReport今天报道说，已经结束多日的CES 2014展会上，除了常规移动图形技术之外，Imagination还在一个不为人注意的角落里展示了PowerVR光线追踪，称其是“真实化图形的未来”。
本时代估计没办反登陆
计算机图形学， 光线跟踪算法的过程是什么
光线跟踪思路：从视点出发，通过图像平面上每个像素中心向场景发出一条光线，光线的起点为视点，方向为像素中心和视点连线单位向量。光线与离视点最近的场景物体表面交点有三种可能：
当前交点所在的物体表面为理想漫射面，跟踪结束。
当前交点所在的物体表面为理想镜面，光线沿其镜面发射方向继续跟踪。
当前交点所在的物体表面为规则透射面，光线沿其规则透射方向继续跟踪。
伪代码：
void TraceRay(const Vec3& start, const Vec3& direction, int depth, Color& color)
{
Vec3 intersectionPoint, reflectedDirection, transmittedDirection;
Color localColor, reflectedColor, transmittedColor;
if (depth >= MAX_DEPTH) {
color = Black; //#000
}
else {
Ray ray(start, direction); //取start起点，方向direction为跟踪射线；
if ( !scene->HasIntersection(ray) )
color = BackgroundColor;
else {
计算理起始点start最近的交点intersectionPoint,
记录相交物体intersectionObject,
// #1
Shade(intersectionObject, intersectionPoint, localColor);
// #2
if ( intersectionPoint所在面为镜面 ) {
计算跟踪光想S在intersectionPoint处的反射光线方向reflectedDirection,
TraceRay(intersectionPoint, reflectedDirection, depth+1, reflectedColor);
}
// #3
if ( intersectionPoint所在的表面为透明面 ) {
计算跟踪光线S在intersectionPoint处的规则透射光线方向transmittedDirection,
TraceRay(intersectionPoint, transmittedDirection, depth+1, transmittedColor);
}
// #summarize
color = localColor + Ks * reflectedColor + Kt * transmittedColor;
}// else
} //else
}
// 局部光照模型计算交点intersectionPoint处的局部光亮度localColor
void Shade(const Object& intersectionObj, const Vec3& intersectionPoint, Color& localColor)
{
确定intersectionObj在intersectionPoint处的单位法向量N,
漫反射系数Kd,
镜面反射系数Ks,
环境反射系数Ka;
localColor = Ka * Ia; //Ia为环境光亮度
for ( 每一个点光源PointLight ) {
计算入射光线单位向量L和虚拟镜面法向单位向量H,
// 由Phong模型计算光源PointLight在intersectionPoint处的漫反射和镜面反射光亮度
localColor += ( Ipointlight * ( Kd * (N.dot(L)) + Ks * (N.dot(H))^n ) );
}
}
图形学中，光线投射算法与光线追踪追踪算法的区别？
基本32313133353236313431303231363533e59b9ee7ad9431333332616462概念
光线投射：http://202.118.167.67/eol/data/res/jsjtxx/Chapter2/CG_Txt_2_044.htm
光线追踪：http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%85%89%E7%B7%9A%E8%BF%BD%E8%B9%A4
区别
光线投射和光线追踪都会先建立一个从视点出发到场景中某个物体的Ray，不同之处是当Ray射中某个物体一次后，光线投射算法就停止。但是光线追踪算法会继续考虑该条Ray的反射，折射光线Ray’，并把Ray’作为新的入射光线,继续检测其是否会射中场景中的其他物体，如此递归若干次。
简而言之，光线追踪是recursive的，光线投射就像是光线追踪的child ray，只需要进行一次碰撞检测就好。
应用场合
二者均被应用于静态三维绘图，三维电脑游戏以及动画等实时模拟场合，具体来说
光线投射：在图像的视觉细节不太重要或者是通过人为制造细节可以得到更好的计算效率的场合。
光线追踪：追求高质量视觉效果的场合
参考：
http://www.gamedev.net/topic/431216-difference-between-ray-casting-and-ray-tracing/
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B8%B2%E6%9F%93
http://202.118.167.67/eol/data/res/jsjtxx/index.htm
http://wenku.baidu.com/view/17a5fdec856a561252d36f82.html
3D MAX什么叫做光线追踪
布玩光后,走光,于是光子在房间内按参数设置开始跑…..
什么是3Dmax光线跟踪,有什么作用,什么情况下能用到…
默认渲染器的光线跟踪,貌似是做镜面效果的
光线追踪在的发趋势 求详细点的资料 做PPT 文档
光线追踪
光线跟踪(ray tracing)（也叫raytracing或者光束投射法)是一个在二维(2D)屏幕上呈现三维(3D)图像的方法.一个光线跟踪程序数学地确定和复制从一幅图像的光线的路线,但是方向相反(从眼睛返回原点).光线跟踪现在被广泛用于计算机游戏和动画,电视和DVD制作,电影产品中.许多厂商提供用于个人电脑的光线跟踪程序.在光线跟踪中,每一个光线的路径由多重直线组成,几乎总是包含从原点到场景的反射,折射和阴影效应.在动画中,每一束光线的直线部分的位置和方向总是在不断变化,因此每一条光线都要用一个数学方程式来表示,定义光线的空间路径为时间的函数.根据光线在到达屏幕前经过的场景中的目标的色素或颜色来分配给每一束光线一种颜色.屏幕上的每一个像素符合每一时刻可以回溯到源头的的每条光线.光线跟踪最先是由一个叫数学应用组的组织中的科学家在20世纪60年代发明的.这些科学家中的一些人变得对光线跟踪作为一种艺术感兴趣,成为绘画艺术家,并建立了一个动画摄影工作室,使用光线跟踪为电视和电影制作3D电脑肖像和动画. 编辑本段光线追踪技术在电脑游戏中的应用 微软新一代Windows Vista操作系统的发布，标志着电脑游戏也将步入DirectX 10时代，微软在这一代游戏接口中添加了很多更复杂、也更真实的3D效果。光线追踪（Ray Tracing）就是其中重要的新技术。 光线追踪是一种“来自几何光学的通用技术，它通过追踪与光学表面发生交互作用的光线，得到光线经过路径的模型”。这个定义听起来有些晦涩，我们不妨说简单一点：首先假设屏幕内的世界是真实的，显示器只是一个完全透明的框框，那么屏幕内世界里应该有哪些光线会透过屏幕投入人的眼睛呢？光线追踪技术正是为了解决这个问题，以确保3D画面看起来更真实。 中学物理中就曾讲过光学知识，当光线透射到物体表面时，通常会同时发生3件事，那就是光被吸收、反射和折射。特别是当光被折射到不同方向时，光谱就会发生变化。无论怎样，光线总会经过一系列的衰减最后进入人的眼睛，光线追踪就是要计算出光线发出后经过一系列衰减再进入人眼时的情况，特别是对第一人称的游戏来说，这种技术非常有助于提高游戏场景的真实感。其实，这种技术并不是在DirectX 10时代才诞生的，它被提出、被研究已经超过30年了。近些年来也常被应用于电影3D特效中。不过应用于电脑游戏中，还是从DirectX 10开始的。 光线从人眼方向射出，透射在绿色球体表面，通过折射，一部分管线又被投射在红色三角形上，并同时产生自然阴影。 光线追踪技术的利与弊 现在游戏基本都没有应用光源追踪技术，光线都是由你能看到的亮光的物体自身发出的，电脑也不会计算每个光源从哪里来，到哪里去，更不会计算这些光源的相互叠加。只是通过即使演算物体阴影和控制光线的强弱来“模拟”人眼看到的真实情况。尽管现在很多采用了HDR（高动态范围）效果的游戏都有很不错的光影效果，但是那远非真实的光影效果。你很难通过影子和光线的遮蔽来判断，移动的目标（比如射击游戏中的敌人）所处的位置。 海面上的倒影显然没有采用光线跟踪技术，且不说山体在海中倒影的形状和面积是否合理，单就海中没有椰子树倒影这一点就很不真实。实际上，在游戏中使用的光源越多，画面再越貌似华丽的同时，破绽也会越多，唯一的解决办法就是采用光源跟踪技术。 既然光线追踪技术能够营造出更真实的光影效果，而且大大超越人们靠想像模拟出的效果，那么为什么这么多年来，它都没有被运用在3D游戏中呢？原因很简单，使用光线追踪技术的运算量异常庞大，这么多年来的历代显卡都无法胜任这项工作。 而且，现在的光源追踪技术也远非完美。计算出正确的反射和折射角度也不代表就能达到完全真实的视觉效果，因为光并非真正是一条线，而且光还有颜色，不同颜色的光还会叠加等等，这些额外的计算也需要很好地算法和大量的计算。 游戏开发人员试着在《雷神之锤Ⅲ》中加入了光线追踪效果，悬浮的奖励道具在墙上的投影就是通过光学追踪计算出来的，使得光源的真实感大大提高。 目前，光学追踪技术在3D游戏中的应用尚属初级阶段，DirectX 10为这种技术的发挥提供了良好的基础，再加上新一代高性能显卡的推出，相信在不久的将来就会有更真实的光影效果呈现在您眼前。
光线跟踪是一种真实地显示物体的方法，该方法由Appel在1968年提出。光线跟踪方法沿着到达视点的光线的反方向跟踪，经过屏幕上每一个象素，找出与视线相交的物体表面点P0，并继续跟踪，找出影响P0点光强的所有光源，从而算出P0点上精确的光线强度，在材质编辑中经常用来表现镜面效果。光线跟踪或 称光迹追踪是计算机图形学的核心算法之一。在算法中，光线从光源被抛射出来，当他们经过物体表面的时候，对他们应用种种符合物理光学定律的变换。最终，光线进入虚拟的摄像机底片中，图片被生成出来。
vray中光能传递和光线追踪的定义
不是一回事.我用通俗点的说话解释给你听,大道理不容易懂,呵呵. 其实lightscape软件就是最直观的解释什么叫光能传递和光线追踪.在lightscape软件跑光的时候,你能看到软件窗口中光能在一次一次传递的样子吧,这就叫光能传递.但你是看不到材质反射与折射的效果,因为还没有计算光线追踪的效果.你要按那个光线追踪按钮去框一下窗口,才会出现材质反射与折射的效果,你框完的时候,光线追踪的效果也就出来了. 所以其实一张渲染成图,是光能传递与光线追踪的结合图.既有光在模型间传递的效果,又有材质的反射与折射的效果. 在vr里,也是一个道理.你把材质所有的反射与折射效果关掉,打开 GI 跑完光子,渲染出来的图,那就 只是光能传递出来的效果.
