Metoda praćenja zrake

(Krunoslav Bilić)

Ray tracing u svoj svojoj ljepoti

Ray tracing uz pomoć linux cluster-a.(url)

Općenito

Metoda praćenja zrake služi za stvaranje dvodimenzionalne slike tako da prati zrake svjetla koje kao ishodište imaju piksele s virtualne ravnine slike. Virtualnu ravninu slike u našem slučaju predstavlja matematički model za neki uređaj kojemu je svrha prikaz slike npr. 2D računalni monitor.

Iako prisutni još od 1968.g. (Appelov pristup) algoritami za iscrtavanje su kontinuirano razvijani, te se temelje na istom principu: simulaciji i aproksimaciji načina na koji zrake svjetla putuju po sceni. Ti su modeli zapravo pojednostavljeni fizikalni modeli svjetlosti poznati iz geometrijske optike.

Kao i u svemu, zbog kompleksnosti algoritama bilo je potrebno pronaći zlatnu sredinu između kvalitete dobivene slike te vremena iscrtavanja. Pojednostavljenje se ostvarilo uzimanjem samo izravnog osvjetljenja a pritom zanemarivši ostala vrsta osvjetljenja. Na ovaj način pratimo samo primarne zrake od promatrača do objekta na sceni te po pronalasku presjeka zrake i objekta računamo osvjetljenje u točki presjeka. Iako ovo može predstavljati kraj naše analize, također je moguće nastaviti pratiti zrake nastale prolaskom kroz objekat sadržan od stakla - pri ćemu nastaje lom svjetlosti ili zrake nastale refleksijom - pri ćemu nastaje zrcaljenje.