光線追蹤意思

光線追蹤（Ray Tracing）是一種用於模擬光線在三維空間中行為的計算機圖形學技術。在計算機圖形學中，光線追蹤用於生成照片級別的寫實圖像，它通過跟蹤從觀看者眼睛位置發射出的光線，並計算這些光線在場景中物體上的反射和折射，從而計算出場景的視覺效果。

在傳統的圖形渲染技術中，如光柵化（Rasterization），圖形處理器（GPU）會將三維模型轉換成二維像素的過程，並在這個過程中應用各種光學效果，如陰影和反射。然而，這些技術通常會忽略光線之間的相互作用，如多次反射和折射，這限制了它們生成完全寫實圖像的能力。

光線追蹤技術則通過跟蹤光線在場景中的路徑，來解決這些限制。每條光線從觀看者的眼睛位置開始，穿過螢幕上的每個像素，並在場景中尋找光線與物體相交的點。一旦找到相交點，算法就會計算該點上的顏色，考慮光源、物體的材質特性、光線的反射和折射等。

光線追蹤技術可以模擬出真實世界中的光學效果，如柔和的陰影、反射和折射，以及光線在物體表面和空氣中的散射。這些效果可以使得渲染出的圖像看起來更加真實和照片級別。

然而，光線追蹤計算量非常大，因為它需要追蹤每條光線在場景中的路徑。這意味著在實時渲染中應用光線追蹤技術對計算機硬體要求極高。隨著GPU性能的提升和專用硬體加速器的出現，如NVIDIA的RTX系列顯卡，現在已經可以在某些遊戲和應用程式中實時應用光線追蹤技術。