Некоторые основные принципы трассировки световых лучей:

• Прямолинейность и обратимость траектории луча. 2 Луч распространяется прямолинейно и может двигаться в противоположном направлении, при этом пройдёт тот же путь. 5
• Изменение интенсивности луча. 2 Интенсивность луча (фотона) меняется либо с пройденным расстоянием, либо после контакта с поверхностью. 2
• Сложение освещённости. 25 Освещённость точки поверхности складывается из света дошедших лучей. 2
• Автоматическое создание теней. 3 При трассировке лучей свет распределяется согласно условным законам физики, и тени получаются автоматически. 3
• Симуляция вторичного освещения. 1 Свет отражается от поверхностей, создавая более реалистичную картину. 1

Процесс трассировки лучей включает несколько ключевых этапов: 1

1. Генерация лучей. 1 Из точки расположения виртуальной камеры испускаются лучи для каждого пикселя будущего изображения. 1
2. Поиск пересечений. 1 Каждый луч проверяется на пересечение с объектами 3D-сцены. 1
3. Расчёт освещения. 1 В точке пересечения определяется освещённость поверхности на основе свойств материала и источников света. 1
4. Генерация вторичных лучей. 1 Для симуляции отражений и преломлений света генерируются вторичные лучи из точек пересечения. 1
5. Затенение и освещение. 1 Для расчёта теней испускаются тестовые лучи из точки пересечения к источникам света. 1
6. Интеграция цвета. 1 Финальный цвет пикселя вычисляется путём интеграции (усреднения) цветовых вкладов всех лучей, прошедших через этот пиксель. 1