Spindulio sekimas
Straipsnis iš Vikipedijos, laisvosios enciklopedijos.
Spindulio sekimo algoritmas (angl. Ray tracing) - vienas populiariausių trimačių kompiuterinės grafikos vaizdų formavimo metodų. Pagrindinis veikimo principas - algoritmas skaičiuoja iš tam tikro šviesos šaltinio paleisto spindulio kelią, skaičiuoja jo atspindžius, sugėrimą bei kitas savybes sutikus kelyje vieną ar kitą objektą.
Metodo populiarumą lemia realistiškesnis rezultatas, natūraliai gaunami šešėliai, kuriuos žymiai sunkiau formuoti kitais algoritmais. Taip pat metodas nėra sudėtingas, taigi žymiai lengviau pritaikomas. Taip pat svarbus spindulio sekimo algoritmų privalumas, kad jie sėkmingai skaičiuoja ne plokščių paviršių atspindžius.
Realiame pasaulyje šviesos spindulį galima įsivaizduoti kaip fotonų srautą, judantį viena kryptimi. Spinduliui savo kelyje sutikus objektą, gali atsitinki vienas iš kelių dalykų - absorbcija, atspindėjimas ir/ar lūžimas. Jei paviršius yra permatomas ar peršviečiamas, dalis šviesos lūžta, pakeisdama kryptį, taip pat sugeriama dalis optinio spektro, kartais pakeičiant spalvą. Paviršius taip pat gali atspindėti dalį ar visą šviesą viena kryptim ar išsklaidyti keliom kryptim. Taigi, sekant spindulį, šviesos savybės (intensyvumas, spalva ir pan.) keičiasi ir nesunku nustatyti kurie šviesos spinduliai pasieks žiūrovo akį, taigi taip suformuojamas galutinis vaizdas.
Tačiau realiai suskaičiuoti kiekvieno šviesos spindulio kelią būtų praktiškai neįmanoma, nes tik nedidelė dalis spindulių patenka į akį. Dėl to buvo sugalvoti daliniai spindulių sekimo algoritmai, kurių pirmasis pasiūlytas A. Apelio 1968 metais. Šio algoritmo principas - regimą vaizdą padalinti į taškų aibę, kiekvienam taškui rasti artimiausią objektą ir šiam objektui paskaičiuoti spinduliuojamą šviesą atsižvelgiant į apšvietimą, objekto savybes, gretimus objektus.