Лучи используются в современных технологиях визуализации данных через технологию трассировки лучей. 45 Она позволяет создавать корректные и фотореалистичные изображения, моделировать распространение света в заданной сцене. 1

Процесс трассировки лучей включает несколько этапов: 4

1. Генерация лучей. 4 Из точки расположения виртуальной камеры испускаются лучи для каждого пикселя будущего изображения. 4 Направление лучей определяется в соответствии с полем зрения камеры и разрешением изображения. 4
2. Поиск пересечений. 4 Каждый луч проверяется на пересечение с объектами 3D-сцены. 4 В точке пересечения луча и объекта вычисляются параметры: координаты, нормаль поверхности, материал и т. д.. 4
3. Расчёт освещения. 4 В точке пересечения определяется освещённость поверхности на основе свойств материала и источников света. 4 Для этого могут использоваться локальные модели освещения или глобальные методы (например, фотонные карты). 4
4. Вторичные лучи. 4 Для симуляции отражений и преломлений света генерируются вторичные лучи из точек пересечения. 4 Направление вторичных лучей определяется законами отражения и преломления света. 4 Процесс трассировки рекурсивно повторяется для вторичных лучей, позволяя учесть многократные переотражения света. 4
5. Затенение и освещение. 4 Для расчёта теней испускаются тестовые лучи из точки пересечения к источникам света. 4 Если тестовый луч блокируется другими объектами сцены, точка считается затенённой. 4
6. Интеграция цвета. 4 Финальный цвет пикселя вычисляется путём интеграции (усреднения) цветовых вкладов всех лучей, прошедших через этот пиксель. 4 При необходимости применяются пост-эффекты, такие как тональная компрессия, размытие или глубина резкости. 4

Трассировка лучей используется, например, в архитектуре для создания реалистичных представлений будущих проектов, что позволяет клиентам лучше понять и оценить архитектурные решения до начала строительства. 4 В области дизайна трассировка лучей помогает демонстрировать, как изделие будет выглядеть в различных условиях освещения, что важно при проектировании пользовательских интерфейсов и других визуальных элементов. 4