什么是光线追踪技术？光线追踪技术的原理是什么？

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2023-04-25 15:23:56

光线跟踪(也叫ray tracing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。

光线追踪技术的原理是什么?

光线追踪技术原理图。光线从人眼方向射出，透射在绿色球体表面，通过折射，一部分光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。只是通过及时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。