【光线追踪是什么意思】光线追踪（Ray Tracing）是一种用于计算机图形学的渲染技术，主要用于生成高质量的图像，尤其是在影视、游戏和虚拟现实等领域中广泛应用。它通过模拟光在场景中的传播路径，来计算物体表面的光照效果，从而实现更加真实、细腻的画面表现。
一、光线追踪的基本原理
光线追踪的核心思想是“逆向追踪”光线：从摄像机出发，沿着每像素的方向发射一条光线，然后与场景中的物体相交，根据材质属性计算反射、折射、阴影等效果，最终得到该像素的颜色值。
二、光线追踪的优点
| 优点 | 描述 |
| 真实感强 | 可以准确模拟光线的反射、折射和阴影，使画面更接近真实世界 |
| 动态效果好 | 对动态物体的光照变化响应灵敏，适合复杂动画场景 |
| 支持全局光照 | 能够处理间接光照，使画面更加自然 |
三、光线追踪的缺点
| 缺点 | 描述 |
| 计算成本高 | 需要大量的计算资源，实时渲染难度大 |
| 渲染速度慢 | 相比于光栅化技术，光线追踪的帧率较低 |
| 硬件要求高 | 需要高性能GPU支持，普通设备难以运行 |
四、光线追踪的应用领域
| 应用领域 | 说明 |
| 游戏 | 如《赛博朋克2077》《荒野大镖客2》等采用光线追踪技术提升画质 |
| 影视特效 | 用于制作电影中的CGI场景，如《阿凡达》《复仇者联盟》等 |
| 虚拟现实 | 提升沉浸感，使虚拟环境更加逼真 |
| 工业设计 | 用于产品外观渲染，展示材料质感和光影效果 |
五、光线追踪与光栅化的对比
| 比较项 | 光线追踪 | 光栅化 |
| 原理 | 模拟光线路径 | 将3D模型转换为2D像素 |
| 真实度 | 高 | 中等 |
| 性能 | 高 | 低 |
| 适用场景 | 高质量渲染 | 实时渲染（如游戏） |
六、总结
光线追踪是一种先进的图形渲染技术，能够提供高度真实的视觉效果，尤其在光影表现上具有显著优势。虽然其计算成本较高，但随着硬件技术的进步，越来越多的应用开始采用这项技术，为用户带来更震撼的视觉体验。
