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光线追踪介绍
本篇介绍下这个过程用到的算法，就是光线追踪。 算法介绍 光线追踪的思路就是从视角发出光线，分别经过屏幕上的每个像素，这样的光线经过屏幕后，找到相交的首个#物体位置，这就是该像素对应的物体，然后再从物体相交点到光源投射一条光线，这时候就可以计算像素值 如下图所示： 光线追踪示意图 从图中可以抽象出要计算一个点的像素值，需要以下步骤： 产生光线，计算从视角经过像素的每条光线 计算光线与物体的相交点 计算阴影 产生光线 接下来先看第一个问题，产生光线。 光线可以表示成如下公式： image.png e是视点，s是屏幕上一个像素位置。 参考图如下： image.png 光线与物体相交 接下来就是第二个问题，怎样计算光线和物体的交点。 如下图所示： image.png 这时候整个光线追踪的流程可以写成如下形式： image.png
1.5K10编辑于 2022-10-25 - 来自专栏Creator星球游戏开发社区
开源Cocos全家桶，2D光线追踪！
超级浣熊 Cocos引擎10年老用户，精通Cocos全家桶 Cocos-iPhone Cocos2d-x Cocos2d-html5 Cocos2d-js Cocos Creator 2011年开始写中日英多语言博客 今天给大家介绍一个开源项目：SSRLoS Cocos全家桶SSRLoS 一句话介绍一下这个项目，就是基于 cocos 引擎的 2d 光线追踪，视野范围计算，渲染相关的东西。 该项目支持以下Cocos引擎： Cocos2d-x Cocos2d-js Cocos Creator 1.x Cocos Creator 2.x 截至到现在，这个项目的 80% 精力都是放在了算法的优化在优化上 SSRLoS项目我是从 cocos2dx 开始的，后续新功能的开发应该也会从 cocos2dx 入手，毕竟引擎稳定，我最为熟悉。 而且所有版本都做了 Native Binding，但是因为精力有限，后面的新功能打算暂时只对应 cocos2dx 和 creator v2。
1.1K10发布于 2020-11-25 - 来自专栏人工智能LeadAI
全球首款光线追踪GPU
设计师和艺术家现在可以利用硬体加速光线追踪，深度学习，和高级着色的强大功能，大幅提高生产力，并以前所未有的速度创作出色的内容。 新的 RT 核心和Tensor核心为数百万设计和创意专业人士带来即时光线追踪和人工智慧加强工作流程的强大功能。 NVIDIA Turing GPU 架构 NVIDIA Turing 配备用于光线追踪的全新 RT 核心，用于人工智慧的 576 个Tensor核心，以及用于平行运算的 4608 个 CUDA 核心，是世界上最先进的绘图处理器 性能特点 革命性的即时光线追踪加速 Turing 结合了新的硬体光线追踪引擎，是业界第一个支持即时光线追踪的绘图处理器。 NVIDIA® CUDA® 平行运算平台 原生执行标准程序语言如 C/C++ 和 Fortran，以及 API 如 OpenCL，OpenACC 和 Direct Compute，以加速光线追踪，影片和图像处理
1.2K00编辑于 2023-03-28 - 来自专栏芯智讯
苹果A17将支持光线追踪
12月28日消息，据外媒报道，苹果新一代的A17处理器将会与高通骁龙8 Gen2和天玑9200一样，加入硬件级光线追踪技术。 而据外媒报导，原因可能是苹果A16处理器原本的图形核心（GPU）在加入光线追踪技术后出现升级失误。 而业界预期苹果A17采用台积电3nm制程后，应有望降低功耗及解决散热问题，GPU核心将加入光线追踪技术。 不过，业界指出苹果A17处理器在采用台积电3奈米制程后，可望顺利解决功耗及散热问题，并在GPU核心加入光线追踪技术。 苹果原本计划在A16应用处理器进行GPU规格升级，加入光线追踪新技术，但最终出现了工程上的失误，造成处理器功耗较软体模拟更高，并进而造成处理过热及电池续航衰减问题。
55020编辑于 2023-02-09 - 来自专栏人工智能LeadAI
全球首颗光线追踪绘图处理器
设计师和艺术家现在可以利用硬件加速光线追踪，深度学习，和高级着色的强大功能，大幅提高生产力，并以前所未有的速度创作出色的内容。 Quadro RTX 8000具有72个用于即时光线追踪的RT核心和用于AI增强工作流程的576个Tensor核心，可实现超过130 TFLOPS的深度学习效能。 性能特点 革命性的即时光线追踪加速 Turing 结合了新的硬件光线追踪引擎，是业界第一个支持即时光线追踪的绘图处理器。 先进的着色技术 网格着色提供基于运算的几何管线，以加速几何复杂模型和场景的处理和剔除，效能提升可达 2 倍。 NVIDIA® CUDA® 平行运算平台 原生执行标准程序语言如 C/C++ 和 Fortran，以及 API 如 OpenCL，OpenACC 和 Direct Compute，以加速光线追踪，影片和图像处理
1K00编辑于 2023-03-28 - 来自专栏大话存储
从RDR2游戏看DX12和RTX光线追踪的尴尬
游戏《荒野大镖客2》（Red Dead Redemption 2）上市以来好评如潮，不仅在画面细节上达到了目前3D游戏的顶峰，而且在世界观，剧情方面，秉承了R星公司的一贯作风。 显卡就是为了RDR2这种游戏而存在的 冬瓜哥的2080Ti双卡SLI就是当时为了巫师3准备的，而如今RDR2也派上了用场，最高特效4K，2080Ti单卡勉强40帧，而双卡可以到60+帧。 Vulkan的实际表现不凡，RDR2游戏中，Vulkan比DX12在帧数上提升大概10%，5帧左右。 关键的一点，目前RDR2只有用Vulkan模式才能支持双卡SLI。 光追就像AI，无脑迭代 光线追踪是NV近两年强推的一个技术，迫于NV的生态威力，得到了一些游戏公司的积极响应。 其实，反射是可以用模拟手段做到足够精细的，这方面让游戏开发者切换到用光追来无脑迭代光线路径，说不定还不如用之前积累的游戏引擎中现成的模拟手段来的更快和精准，非得切换？可以，NV来派人协作开发接口吧。
2.5K20发布于 2019-12-23 - 来自专栏IT杂谈学习
用Python实现光线追踪效果：逼真的光影动画
引言 光线追踪是一种生成高质量图像的技术，通过模拟光线与物体之间的交互来生成逼真的光影效果。在这篇博客中，我们将使用Python来实现一个简单的光线追踪算法，生成一个具有光影效果的三维场景。 本文将带你一步步实现这一效果，并展示如何使用Python编程实现光线追踪。 install numpy pillow 代码实现与解析 导入必要的库 我们首先需要导入Numpy和Pillow库： import numpy as np from PIL import Image 定义光线追踪函数 我们定义一个函数来处理光线追踪的主要逻辑： def normalize(v): norm = np.linalg.norm(v) if norm == 0: return light_dir), 0) color = intensity * hit_sphere['color'] return color 设置场景和渲染图像 我们定义场景中的球体及其属性，然后进行光线追踪并渲染图像
67710编辑于 2024-09-25 - 来自专栏IT技术订阅
英伟达光线追踪技术及RT core、Tensor core
2. 射线-三角形求交测试：一旦确定光线可能与某个物体相交，RT Core会执行精确的射线与三角形表面的交点计算。这种硬件加速的求交测试使得实时处理大量光线成为可能。 2. 加速光线追踪计算：RT Core专为处理光线追踪中的基本计算任务而设计，如光线与场景中物体的交点计算（射线求交测试）。 2. 提高效率和响应性：通过硬件级别的加速，RT Core降低了处理光线追踪所需的时间，减少了延迟，使得游戏场景中的光影互动更加即时和自然，提升了用户体验。 DLSS可以在不牺牲帧率的情况下，通过机器学习算法减少光线追踪产生的图像噪点，提供清晰、流畅的高分辨率输出。 2.
5.2K21编辑于 2024-05-10 - 来自专栏未竟东方白
【笔记】《计算机图形学》(4)——光线追踪
不过在记笔记时多少也会参考一下中文版本 这一篇包含了原书中第四章的内容，也就是光线追踪部分，尽管出于习惯翻译为光线追踪，但是实际上翻译为射线跟踪会更好一些。 这一章的内容比较多，但是难度都不大，数学上要求对高数和线代都有一定的印象 4.1 基础光追算法 实时的光线追踪是这两年非常热门的话题，下一代的游戏机和游戏都以自己能够达到实时光线追踪为荣。 光线追踪就属于图像顺序的渲染，而我们平时见到的大多数是物体顺序的渲染 光线追踪的基本思想就是从屏幕的每个像素发出视线，视线最早接触到的物体被渲染出来，直到绘制出所有像素 ? 更复杂的光线追踪会在10，12，13章慢慢完善 4.2 透视法 将三维物体显示在二维空间中，自然需要透视法。 实时光线追踪的开销比较大且很多时候只能由CPU来完成，我们在游戏等软件中常常有"阴影精细度"这一选项，这就是由于光线追踪算法的高开销而对光线探测密度的妥协 ?
3.2K20发布于 2020-07-29 Siemens NX何时支持GPU光线追踪与图形加速？
GPU acceleration are in NX 1872 and later.【2】The following SFB has been issued, affecting Interactive 【2】已发布以下SFB，影响NX的交互版本（不适用于批处理模式，因为不涉及图形），从NX版本2306开始：support.sw.siemens.com/en-US/product/209349590/knowledge-base
47510编辑于 2024-12-13- 来自专栏叶子的开发者社区
【GAMES101】Lecture 13 光线追踪 Whitted-Style
光线追踪 这里讲一下为什么我们需要光线追踪，主要是因为光栅化没有办法很好的处理全局的光照效果，就像上节课我们说的到软阴影，还有这个毛玻璃一样的反射光，以及这种间接的光照效果，光栅化无法很好处理，虽然光栅化很快 ，光线追踪很慢，但是光线追踪的效果很好 基本的光线追踪算法 我们首先来定义一下光线 第一，虽然光是波粒二象性的，但是这里我们简单的认为光是沿直线传播的 第二，我们简单的认为两束光相遇的时候不会发生碰撞 ，从我们人眼发射出的光线所经过的光路同样也是进入我们人眼的光线的光路，那光线追踪具体怎么做呢 第一步，从人眼向投影平面每个像素投射出去一条光线，找到与场景物体的交点，这里考虑遮挡，只找到最近的交点 然后将交点和光源连线 ，根据连线上是否有物体存在判断是否存在阴影，然后用Blinn Phong着色模型计算这个像素的颜色 那这个不是和上次shadow mapping一样吗，所以有第二步，叫Whitted-Style光线追踪 Whitted-Style光线追踪 找到第一个交点之后并不停止，根据这个物体的材质继续做反射光线 同时也继续做光线的折射 然后计算所有交点的光能量并加权累积，当然这个过程会有光的衰减，然后就可以得到这个像素的全局光照效果了
51510编辑于 2024-02-01 - 来自专栏叶子的开发者社区
【GAMES101】Lecture 13 14 加速光线追踪 AABB
包围盒 对于下面这个壶，我可以用一个框把它框起来，如果光线和这个框没有交点，那是不是就不会和这个壶有任何的交点，那是不是这一块我都不用算了，基本思想就是这个Bounding Volumes，叫包围盒 轴对 的较大值，然后真正离开时间是这两个tmax的较小值 同理到三维，我去计算每对面的tmin和tmax出来，然后取最大的tmin和最小的tmax就是光线进入和离开的时间对不对 如果离开的时间小于0，那说明这个包围盒在光线的后面 如果离开的时间大于等于0，但是进入的时间小于0，那说明这个光线是在包围盒里面发出来的 我们这里为什么要用上轴对称的面呢，这是因为这样计算量小一些，当这个光线和某些面垂直或者平行的时候，计算这个t只需要用到三维向量中的一个分量进行计算即可 下面就到lecture14讲如何通过这个aabb加速光线追踪 均匀网格 Uniform grids 先用一个大的包围盒将物体包起来，然后生成网格，记录下每个物体覆盖的网格 然后沿着光线的方向去看和光线相加的格子里面有没有物体 ，如果是和叶子节点框有交点就计算里面所有物体和光线的交点，返回最近的，不然就继续递归计算和两个子节点框
43110编辑于 2024-02-03 - 来自专栏计算机视觉SLAM情报站
光线追踪，Lytro光场体追踪以及CG在VR中生成光场
渲染引擎用于追踪场景中的虚拟光线，并从设备中每个摄像头捕获一定数量的2D图像样本。 2D场景样本渲染使用虚拟装备中每个独立像机进行光线追踪。 ? 以上是一个相机跟踪的来自于场景中5个不同位置的光线的局部放大图，通过对每个独立相机进行光线跟踪就可以重建光场。 在将来，Lytro VT与渲染可以和并为一个无缝过程，允许光场直接进行光线跟踪，而不需要2D图像样本的中间步骤。 作为从虚拟3D场景创建真实2D图像的渲染技术，光线追踪能够产生极高质量的图像。用最简单的术语来说，基于模拟光线与3D场景中的物体表面的相互作用，反映在2D图像平面就是被渲染的彩色像素。 ? 这种技术的计算效率很高，因为它只需追踪相机通过虚拟镜头看到的光线路径。 ? Lytro VT和光线追踪是相辅相成的，然而在光线追踪的概念方向上形成对比。
1K30发布于 2021-05-28 - 来自专栏未竟东方白
【笔记】《计算机图形学》(13)——更多光线追踪
本章是前面第四章光线追踪内容的扩展内容，内容比较少，字数4.4k，补充了一些实现光线追踪中常用的更进一步的技术，包括对透明物体的渲染，实例化技术在光线追踪中的应用，如何在光线追踪中渲染构造实体几何(CSG )和利用分布式光线追踪可以达到的很多华丽的效果。 (n + 1)2 R = R0 + (1 − R0)(1 − c)5 return k(R color(p + tr) + (1 − R) color(p + tt)) 经过这样完整的折射公式后，配合之后的章节还会补充的粒子追踪内容我们可以渲染出下面这样非常接近真实的玻璃折射效果 对应的伪代码如下： for each pixel (i, j) do c = 0 generate N = n2 jittered 2D points and store in array r[ ] generate N = n2 jittered 2D points and store in array s[ ] shuffle the points in array
2.5K30发布于 2021-02-04 - 来自专栏IT技术订阅
国产3A大作《黑神话：悟空》与光线追踪DLSS技术
PC 平台: Steam Epic Games Store WeGame 2. 光线发射：从观察者的位置（通常是虚拟相机）向场景中的每个像素发射一条或多条光线。 2. 光线与物体相交：检测这些光线是否与场景中的任何物体相交。 3. 递归追踪：对于反射、折射光线进行递归追踪，直到光线能量耗尽或达到预设的最大递归深度。 2. 光线追踪的不同级别 光线追踪在《黑神话：悟空》中被分为三个不同的级别：低、中和超高。 不同级别的光线追踪会对游戏性能产生不同程度的影响。 使用RTX 4070 Ti显卡，在2K分辨率下，全高设置和全景光线追踪，游戏也能保持良好的性能。 在4K分辨率下，即使开启了光线追踪，游戏仍能稳定在60帧左右。
76810编辑于 2024-11-23 - 来自专栏软件绿色联盟动态
遇见RT——实时光线追踪带来的手游体验革命
光线追踪技术介绍 实时光线追踪技术随着Nvidia在2018年初推出RTX解决方案而在业界引起了广泛的关注，光线追踪是一种渲染过程，通过模拟真实世界中光线的传播进行图像的渲染，多用于影视制作。 在阴影方面，光栅化的结果和光线追踪的结果有什么不一样？众所周知，光栅化的阴影存在一些问题，这些问题在光线追踪的框架下是看不到的。 从这里可以得到一个结论，只有一个反射面时，光线追踪反射优于光栅化反射，当场景有多个反射面，光线追踪反射性能大大优于光栅化反射。 有多个反射面时，只有光线追踪技术能够在手机上维持功耗，控制手机不会发热发烫。 场景和角色针对光线追踪的优化 在《遇见逆水寒》游戏中，对光线追踪技术做了一些优化。 光线追踪技术在移动端的更多应用 光线追踪技术除了渲染优势，其他方面能做到什么程度呢？
1.4K20编辑于 2022-03-31 - 来自专栏Rust语言学习交流
【Rust日报】2022-12-03 Game Off 2022 光线追踪游戏
Game Off 2022 光线追踪游戏 为 GitHub Game Off 2022 开发的基于光线追踪的游戏！整个游戏，包括手工制作的光线追踪器，都是用 Rust 实现的。 tl;dr 游戏是 Doom meets Portal meets The Stanley Parable，具有实时光线追踪图形，即使在 CPU 上也能快速运行，并有10分钟的故事情节！
44720编辑于 2023-02-10 - 来自专栏ATYUN订阅号
Nvidia宣布推出新图灵架构，AI和实时光线追踪为重点
“RT”在这里代表光线跟踪，这是一种渲染方法，它基本上跟踪光线在与场景中的对象交互时的路径。这种技术已存在很长时间了。传统上，它总是计算量很大，但结果往往看起来更加真实。 近年来，由于更快的GPU和微软等公司的支持，射线追踪得到了新的推动，最近为DirectX添加了光线跟踪支持。 实时光线追踪是行业的圣杯。” 与Nvidia的Pascal架构相比，新的RT核心可以将光线跟踪加速多达25倍，而Nvidia声称每秒可以获得10 GigaRays的最高性能。 ?
42810发布于 2018-08-16 - 来自专栏VRPinea
8.14 VR扫描：新图灵架构，NVIDIA展示首款光线追踪Quadro RTX显卡
新图灵架构，NVIDIA展示首款光线追踪Quadro RTX显卡 ? 近日，NVIDIA在SIGGRAPH 2018上正式展示了其第一款基于图灵架构的Quadro RTX显卡。 这款NVIDIA图灵架构的专业级显卡，可支持实时光线追踪，处理高逼真度、物理仿真图像。据悉，RTX系列将会有三名成员：RTX 5000、RTX 6000、RTX 8000，最低售价为2300美元。 据悉，Faceware、Xsens、Perception Neuron、OptiTrack以及Leap Motion现在都已支持该动捕系统，并可通过Reallusion iClone进行实时运动追踪。 产品套件包括摄像头、追踪器、无线中继发射器以及与Unity和Unreal引擎等热门游戏引擎兼容的软件。据悉，Origin系列可为VR街机店提供即插即用的解决方案。
69530发布于 2018-08-21 - 来自专栏LET
什么是真实感渲染（三）：前沿趋势之实时光线追踪
个人比较感兴趣的前沿技术主要是实时光线追踪，VR&AR以及神经渲染三个领域。本文介绍实时光线追踪。 栅格化算法计算量小，且更适合GPU流水线。 在真实感渲染方面借鉴了光线追踪的思想，也极大地提高了阴影，反射和折射方面的渲染效果。 光线追踪算法简单健壮，尽管计算量巨大，随着算法的优化，硬件的升级，两者是此消彼长的趋势。因此，人们逐步采用实时光追技术来替代渲染管线中的模块。 可见，实时光线追踪目前主要是由硬件和游戏厂商推动，推动力主要来自工业界，其生态也在不断地完善。 个人而言，我是在2018年底开始学习光线追踪的相关技术，当时上映了‘阿丽塔：战斗天使’，阿丽塔浮出水面的画面深深地触动了我。而我对实时光线追踪的未来，就好比我看你的时候，眼睛是发光的，内心是虔诚的。
1.8K10编辑于 2022-05-17
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