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光线追踪算法

发布时间: 2022-09-14 05:11:42

Ⅰ 图形学中,光线投射算法与光线追踪追踪算法的区别

基本概念
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..com/view/17a5fdec856a561252d36f82.html

Ⅱ 电脑显卡光线追踪是什么意思有什么作用

光线追踪可以实现更为逼真的阴影和反射效果,同时还可以大大改善半透明度和散射,带来相似于人眼所看到的更为真实场景效果,是一种渲染技术。
由于光线追踪对显卡要求高,因而以往的游戏主要是利用光栅化,它是一种渲染计算机图形的更快速方式 。其作用是能够把 3D 图形转换为 2D 像素以显示在屏幕上,但光栅化需要着色器描绘合理逼真的照明效果。其最终的结果不如光线追踪那么自然或逼真。
光线追踪 优点 :带来更为逼真的画质体验; 缺点 :对显卡性能要求非常高。
可以预见的是,光线追踪未来可能完全取代光栅化,并作为渲染 3D 场景的标准算法。

Ⅲ rtx是什么

光线追踪。


光线跟踪是一种真实地显示物体的方法,该方法由Appe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。

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Ⅳ 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 ) );
}
}

Ⅳ 游戏环境光遮罩有啥用

Ambient Occlusion环境光遮罩简称AO 讲述AO的时候需要了解下关于游戏中光照的知识

原来的游戏当中都是直接光照来绘制游戏当中的场景 直接光照指光源直接打在物体上,然后由物体反射到人眼当中。随着玩家对于游戏中的画面要求越来越高,开始在计算直接光照的同时考虑间接光照从而实现全局光照的效果,从而实现更加逼真的效果。
直接光照:指光线照在物体上然后直接反射人眼当中
间接光照:指光线经过物体多次反射、折射、吸收光线,以及物体之间因为反射、折射而导致的光线、阴影变化
同时计算这两种光照从而实现全局光照的效果可以更加真实的模拟现实中的光照,目前实现全局光照有种很好的解决方案:那就是“光线追踪”技术(Ray Tracing),光线追踪算法分为两种:正向追踪算法和反向追踪算法。其中,正向追踪算法是大自然的光线追踪方式,即由光源发出的光经环境景物间的多次反射、透射后投射到景物表面,最终进入人眼。反向追踪算法正好相反,它是从观察者的角度出发,只追踪那些观察者所能看见的表面投射光。但是光线追踪的计算方法非常复杂、负载极大,并且与目前显卡架构以光栅化为主的处理方式难以融合(Intel和NVIDIA目前都趋向于在Larrabee、Quadro等上实现),短期内仍然无法应用于游戏显卡上。
为了在游戏当中可以是画面更加逼真,在Unity当中采用AO这种方式,虽然没有光线追踪技术的效果好,不过效果已经很逼真了
AO:就是在每个取样点上计算它被其它几何体覆盖的程度,是计算在一个统一的光强度下场景的软阴影效果的图形技术
总之AO就是全局光照的一种解决方案,为了使得游戏更加的逼真

Ⅵ 光线跟踪算法中包含了哪些光照效果

光线跟踪算法性质是比光线投射,缺点是需要假设光线在观察点处终止

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