Трассировка лучей (англ. Ray tracing; рейтрейсинг) — один из методов геометрической оптики — исследование оптических систем путём отслеживания взаимодействия отдельных лучей с поверхностями. В узком смысле — технология построения изображения трёхмерных моделей в компьютерных программах, при которых отслеживается обратная траектория распространения луча (от экрана к источнику).

Достоинства и недостатки текущих реализаций метода

Достоинства

• возможность рендеринга гладких объектов без аппроксимации их полигональными поверхностями (например, треугольниками);
• вычислительная сложность метода слабо зависит от сложности сцены;
• высокая алгоритмическая распараллеливаемость вычислений — можно параллельно и независимо трассировать два и более лучей, разделять участки (зоны экрана) для трассирования на разных узлах кластера и т.д;
• отсечение невидимых поверхностей, перспектива и корректное изменения поля зрения являются логическим следствием алгоритма.

Недостатки

Серьёзным недостатком метода обратного трассирования является производительность. Метод растеризации и сканирования строк использует когерентность данных, чтобы распределить вычисления между пикселями. В то время как метод трассирования лучей каждый раз начинает процесс определения цвета пикселя заново, рассматривая каждый луч наблюдения в отдельности. Впрочем, это разделение влечёт появление некоторых других преимуществ, таких как возможность трассировать больше лучей, чем предполагалось для устранения контурных неровностей в определённых местах модели. Также это регулирует отражение лучей и эффекты преломления, и в целом — степень фотореалистичности изображения.

Программное обеспечение

Свободное

• BRL-CAD
• LuxRender
• Sunflow
• YafRay

Открытое

• POV-Ray

Проприетарное

• Brazil R/S
• BusyRay (плагин к 3DS MAX)
• finalRender
• Fryrender
• Gelato
• Holomatix Rendition (интерактивный рейтрейсер)
• Indigo Renderer
• Kerkythea
• Maxwell Render
• mental ray
• RenderMan (PhotoRealistic или PRMan)
• V-Ray
• bCAD
• SolidWorks

Ссылки

• Дмитрий Чеканов Метод трассировки лучей против растеризации: новое поколение качества графики?. Архивировано из первоисточника 8 февраля 2012. Проверено 7 сентября 2009.
• Лев Дымченко Проблемы трассировки лучей — из будущего в реальное время 6. Мир nVidia (13 декабря 2009 года). Архивировано из первоисточника 8 февраля 2012. Проверено 21 марта 2010.
• Интерактивная трассировка лучей c использованием SIMD инструкций  (рус.)
• ray-tracing.ru — Статьи по трассировке лучей + рейтрейсер на CUDA  (рус.)
• The Ray Tracing News — короткие статьи и ссылки  (англ.)
• Games using realtime raytracing  (англ.)
• Серия небольших руководств по построению эффективных программ на C++ для raytracing-а на сайте DevMaster.net (англ.)

Программное обеспечение

• PBRT — a Physically Based Raytracer
• Tachyon
• Rayshade
• OpenRT — realtime raytracing library
• Raster3D
• interactive kd-tree ray tracing — Brook GPU realtime raytracing
• Zemax
• More ray tracing source code links