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光線追蹤演算法

發布時間: 2022-09-14 05:11:42

Ⅰ 圖形學中,光線投射演算法與光線追蹤追蹤演算法的區別

基本概念
光線投射:http://202.118.167.67/eol/data/res/jsjtxx/Chapter2/CG_Txt_2_044.htm
光線追蹤:http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%85%89%E7%B7%9A%E8%BF%BD%E8%B9%A4

區別
光線投射和光線追蹤都會先建立一個從視點出發到場景中某個物體的Ray,不同之處是當Ray射中某個物體一次後,光線投射演算法就停止。但是光線追蹤演算法會繼續考慮該條Ray的反射,折射光線Ray',並把Ray'作為新的入射光線,繼續檢測其是否會射中場景中的其他物體,如此遞歸若干次。
簡而言之,光線追蹤是recursive的,光線投射就像是光線追蹤的child ray,只需要進行一次碰撞檢測就好。

應用場合
二者均被應用於靜態三維繪圖,三維電腦游戲以及動畫等實時模擬場合,具體來說
光線投射:在圖像的視覺細節不太重要或者是通過人為製造細節可以得到更好的計算效率的場合。
光線追蹤:追求高質量視覺效果的場合

參考:
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..com/view/17a5fdec856a561252d36f82.html

Ⅱ 電腦顯卡光線追蹤是什麼意思有什麼作用

光線追蹤可以實現更為逼真的陰影和反射效果,同時還可以大大改善半透明度和散射,帶來相似於人眼所看到的更為真實場景效果,是一種渲染技術。
由於光線追蹤對顯卡要求高,因而以往的游戲主要是利用光柵化,它是一種渲染計算機圖形的更快速方式 。其作用是能夠把 3D 圖形轉換為 2D 像素以顯示在屏幕上,但光柵化需要著色器描繪合理逼真的照明效果。其最終的結果不如光線追蹤那麼自然或逼真。
光線追蹤 優點 :帶來更為逼真的畫質體驗; 缺點 :對顯卡性能要求非常高。
可以預見的是,光線追蹤未來可能完全取代光柵化,並作為渲染 3D 場景的標准演算法。

Ⅲ rtx是什麼

光線追蹤。


光線跟蹤是一種真實地顯示物體的方法,該方法由Appe在1968年提出。光線跟蹤方法沿著到達視點的光線的反方向跟蹤,經過屏幕上每一個象素,找出與視線相交的物體表面點P0,並繼續跟蹤,找出影響P0點光強的所有光源。

從而算出P0點上精確的光線強度,在材質編輯中經常用來表現鏡面效果。光線跟蹤或稱光跡追蹤是計算機圖形學的核心演算法之一。

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Ⅳ 計算機圖形學, 光線跟蹤演算法的過程是什麼

光線跟蹤思路:從視點出發,通過圖像平面上每個像素中心向場景發出一條光線,光線的起點為視點,方向為像素中心和視點連線單位向量。光線與離視點最近的場景物體表面交點有三種可能:
當前交點所在的物體表面為理想漫射面,跟蹤結束。
當前交點所在的物體表面為理想鏡面,光線沿其鏡面發射方向繼續跟蹤。
當前交點所在的物體表面為規則透射面,光線沿其規則透射方向繼續跟蹤。

偽代碼:

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起點,方向direction為跟蹤射線;
if ( !scene->HasIntersection(ray) )
color = BackgroundColor;
else {
計算理起始點start最近的交點intersectionPoint,
記錄相交物體intersectionObject,

// #1
Shade(intersectionObject, intersectionPoint, localColor);

// #2
if ( intersectionPoint所在面為鏡面 ) {
計算跟蹤光想S在intersectionPoint處的反射光線方向reflectedDirection,
TraceRay(intersectionPoint, reflectedDirection, depth+1, reflectedColor);
}
// #3
if ( intersectionPoint所在的表面為透明面 ) {
計算跟蹤光線S在intersectionPoint處的規則透射光線方向transmittedDirection,
TraceRay(intersectionPoint, transmittedDirection, depth+1, transmittedColor);
}
// #summarize
color = localColor + Ks * reflectedColor + Kt * transmittedColor;
}// else
} //else
}
// 局部光照模型計算交點intersectionPoint處的局部光亮度localColor
void Shade(const Object& intersectionObj, const Vec3& intersectionPoint, Color& localColor)
{
確定intersectionObj在intersectionPoint處的單位法向量N,
漫反射系數Kd,
鏡面反射系數Ks,
環境反射系數Ka;
localColor = Ka * Ia; //Ia為環境光亮度
for ( 每一個點光源PointLight ) {
計算入射光線單位向量L和虛擬鏡面法向單位向量H,
// 由Phong模型計算光源PointLight在intersectionPoint處的漫反射和鏡面反射光亮度
localColor += ( Ipointlight * ( Kd * (N.dot(L)) + Ks * (N.dot(H))^n ) );
}
}

Ⅳ 游戲環境光遮罩有啥用

Ambient Occlusion環境光遮罩簡稱AO 講述AO的時候需要了解下關於游戲中光照的知識

原來的游戲當中都是直接光照來繪制游戲當中的場景 直接光照指光源直接打在物體上,然後由物體反射到人眼當中。隨著玩家對於游戲中的畫面要求越來越高,開始在計算直接光照的同時考慮間接光照從而實現全局光照的效果,從而實現更加逼真的效果。
直接光照:指光線照在物體上然後直接反射人眼當中
間接光照:指光線經過物體多次反射、折射、吸收光線,以及物體之間因為反射、折射而導致的光線、陰影變化
同時計算這兩種光照從而實現全局光照的效果可以更加真實的模擬現實中的光照,目前實現全局光照有種很好的解決方案:那就是「光線追蹤」技術(Ray Tracing),光線追蹤演算法分為兩種:正向追蹤演算法和反向追蹤演算法。其中,正向追蹤演算法是大自然的光線追蹤方式,即由光源發出的光經環境景物間的多次反射、透射後投射到景物表面,最終進入人眼。反向追蹤演算法正好相反,它是從觀察者的角度出發,只追蹤那些觀察者所能看見的表面投射光。但是光線追蹤的計算方法非常復雜、負載極大,並且與目前顯卡架構以光柵化為主的處理方式難以融合(Intel和NVIDIA目前都趨向於在Larrabee、Quadro等上實現),短期內仍然無法應用於游戲顯卡上。
為了在游戲當中可以是畫面更加逼真,在Unity當中採用AO這種方式,雖然沒有光線追蹤技術的效果好,不過效果已經很逼真了
AO:就是在每個取樣點上計算它被其它幾何體覆蓋的程度,是計算在一個統一的光強度下場景的軟陰影效果的圖形技術
總之AO就是全局光照的一種解決方案,為了使得游戲更加的逼真

Ⅵ 光線跟蹤演算法中包含了哪些光照效果

光線跟蹤演算法性質是比光線投射,缺點是需要假設光線在觀察點處終止

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