Как работает технология ray tracing для оптимизации игрового мира?

Ray Tracing (трассировка лучей) — технология построения 3D-изображения, которая позволяет достичь высокого уровня реалистичности благодаря имитации физики поведения света и теней. habr.com

Процесс работы технологии включает несколько этапов: habr.com

1. Поиск пересечений. habr.com Каждый луч проверяется на пересечение с объектами 3D-сцены. habr.com В точке пересечения луча и объекта вычисляются параметры: координаты, нормаль поверхности, материал и т. д.. habr.com
2. Расчёт освещения. habr.com В точке пересечения определяется освещённость поверхности на основе свойств материала и источников света. habr.com Учитываются эффекты прямого освещения, отражений, преломлений и затенения. habr.com
3. Генерация вторичных лучей. habr.com Для симуляции отражений и преломлений света генерируются вторичные лучи из точек пересечения. habr.com Направление вторичных лучей определяется законами отражения и преломления света. habr.com
4. Затенение и освещение. habr.com Для расчёта теней испускаются тестовые лучи из точки пересечения к источникам света. habr.com Если тестовый луч блокируется другими объектами сцены, точка считается затенённой. habr.com Мягкие тени достигаются путём испускания множества тестовых лучей к площадным источникам света. habr.com
5. Интеграция цвета. habr.com Финальный цвет пикселя вычисляется путём интеграции (усреднения) цветовых вкладов всех лучей, прошедших через этот пиксель. habr.com При необходимости применяются пост-эффекты, такие как тональная компрессия, размытие или глубина резкости. habr.com

В итоге технология Ray Tracing создаёт реалистичную картинку с точки зрения освещения: тени находятся там, где должны быть, а поверхности освещены так, как это было бы в реальном мире. thecode.media