Трассировка лучей — это технология, которая вычисляет путь поля зрения и находит отражатель и соответствующий источник света для имитации светового эффекта.
В реальном мире, когда свет падает на объект, часть света поглощается, часть отражается, а часть видна глазом, а присутствие объекта распознается, когда свет, отраженный от объекта и его окружения, распознается. наблюдается через очки.
И трассировка лучей заключается в отображении экранной «линзы» как человеческого глаза, стреляющей невидимым светом, чтобы передать объект на экране, а затем вычислить, может ли он соответствовать источнику света на экране, и в соответствии с рассчитанной яркостью света экран для отображения.
Эта технологическая концепция была первоначально предложена в 1969 году сотрудником IBM Артуром Аппелем в качестве прототипа, в 1979 году Тернер Уиттед усовершенствовал конкретную реализацию идеи и способа.
Появление трассировки лучей позволяет имитировать свет на картинке без расчета глобального освещения, нужно только вычислить часть глаза для просмотра содержимого, а затем вычислить его, что значительно сокращает ресурсы, необходимые для одновременного рендеринга картинки. уровень света.
Перед внедрением технологии трассировки лучей в реальном времени на графических картах персональных компьютеров в играх необходимо имитировать световую производительность, чтобы усилить воздействие игры, но производительность компьютера не может поддерживать объем легких вычислений, разработчики игр придумали множество способы симулировать как можно больше в игре, чтобы сделать световой эффект убедительным.
Еще в новаторской работе FPS «Doom» была введена симуляция стрельбы пулями, но это все еще очень элементарно в теле врага за пределами огня, и сцена не делала больше симуляции. После поколения классического «Half-Life 2», введения большего расчета освещения сцены, каждая атака может чувствовать изменение света и тени, которое рассчитывается во время изменения тени, вызванного эффектом освещения, сцена также не хватает больше расчета освещения.
Затем, после этого, разработчики нашли более экономичный, но лучший подход: предварительный рендеринг. В процессе производства на экране игры появится каждая карта, в соответствии с потребностью в производительности освещения, предварительно рассчитанной в соответствии с экраном, для запуска игры напрямую загружается соответствующая карта, а затем рассчитывается небольшое количество света в режиме реального времени, можно добиться довольно хорошего эффекта.
Некоторые люди могут спросить, тот же компьютер просчитывает картинку, почему киноэффекты, особенно в фантастических фильмах, могут иметь более реалистичное освещение? Потому что они впервые использовали трассировку лучей. Да, в ПК с трассировкой лучей несколько лет назад киноиндустрия внедрила технологию трассировки лучей для улучшения световых характеристик картинки.
Вместо интенсивного рендеринга 30 или даже 60 кадров в секунду видеоизображениям могут потребоваться десятки минут или даже часов для рендеринга всего одного кадра на кластере мощных компьютеров, достигая световых эффектов, сравнимых с реальным миром.
